Co je elastická deformace?

Elastická deformace je reverzibilní změna tvaru materiálu, kde se ohýbá z polohy a po uvolnění napětí se zaklapne zpět. Obvyklý příklad lze vidět v brýlích s paměťovými rámy, které si uživatel může před uvolněním ohnout nebo zmačkat v ruce, což jim umožňuje vrátit se zpět do jejich normálního tvaru. Tato vlastnost je patrná u různých materiálů a hodnocení dělicí čáry mezi elastickou a plastickou deformací, kde se změna tvaru stává trvalou, je důležitou součástí testování materiálů.

Pro mnoho materiálů je žádoucí určitá elasticita. Schopnost vytrhnout se z relativně nízkého napětí může udržet materiály trvanlivé a užitečné déle. Paměťové plasty, pěny, kovy a gely vykazují tuto vlastnost. Pružnost materiálu mu umožňuje zotavit se ze napětí a obnovit normální funkčnost, i když v průběhu času a za určitých podmínek se materiál může stát křehkým a nemusí vykazovat tak široký rozsah elastických deformací. Materiály se často stávají méně ohebnými, pokud jsou studené nebo vystavené vytvrzovacím chemikáliím, které narušují jejich pružnost.

S plastickou deformací materiál mění tvar trvale, i když neporuší. To může být také užitečnou vlastností u některých materiálů; Například dálniční bariéry jsou někdy navrženy tak, aby pod tlakem automobilu při pobytu na místě zastavovaly automobily, aniž by je odrazily zpět na vozovku. Pokud materiál selže kvůli stresu, může to představovat riziko. O materiálech s nízkým bodem porušení se říká, že jsou křehké.

Testování materiálů může určit, kolik elastických deformací se materiál zobrazí. Může být možné vyladit konfiguraci materiálu, aby se zvýšila elasticita. Například u polymerních plastů mohou být do směsi přidány speciální změkčovací materiály, které umožňují ohýbat se a pod tlakem, aniž by se trvale měnil tvar. Elastická deformace pod tlakem může být užitečná pro věci, jako jsou paměťové pěny v sedadlech, které mohou pod tíhou a pružinou ustoupit, aby se přizpůsobily jinému sitteru.

Problémem se může stát příliš velká deformace. U některých materiálů není elasticita žádoucí vlastností a materiál je křehčí, ale silnější, takže odolává namáhání. Například v budově může malé množství dávek předcházet problémům, ale pokud se nosníky ohýbají a ohýbají divoce, mohlo by to poškodit další konstrukční prvky v budově. Mohlo by dojít k prasklinám v opláštění, poškození elektrických systémů, nerovným stěnám a podlahám atd.