弾性変形とは

弾性変形は、材料の形状に対する可逆的な変化であり、歪みが解放された後、曲げられて位置が崩れ、元に戻ります。 一般的な例は、メモリフレーム付きのメガネに見られます。着用者は、手を放す前に手で曲げたりくしゃくしゃにしたりして、元の形状に戻ることができます。 この特性はさまざまな材料で見ることができ、形状の変化が永続的になる弾性変形と塑性変形の境界線を評価することは、材料試験の重要な部分です。

多くの材料では、ある程度の弾力性が望ましいです。 比較的低い応力からスナップバックする機能により、材料の耐久性と有用性をより長く保つことができます。 記憶プラスチック、発泡体、金属、およびゲルはすべてこの特性を示します。 材料の弾性により、応力から回復して正常な機能を回復できますが、時間が経つと特定の条件では、材料は脆くなり、広範囲の弾性変形を示さなくなる場合があります。 材料は、寒いときや、弾性を妨げる硬化化学物質にさらされると柔軟性が低下することがよくあります。

塑性変形により、材料は永久に形状が変化しますが、破損することはありません。 これは、いくつかのマテリアルで有用な特性にもなります。 たとえば、高速道路の障壁は、車が道路に戻らないように停止するために、所定の場所に留まっている間、車の圧力の下で与えるように設計されることがあります。 応力のために材料が破損すると、これはリスクをもたらす可能性があります。 破損点の低い材料は脆いと言われています。

材料のテストにより、材料がどれだけ弾性変形するかを決定できます。 材料の構成を微調整して、弾力性を高めることができる場合があります。 たとえば、ポリマープラスチックを使用すると、特殊な軟化材料をミックスに追加して、形状を永久に変えることなく曲げたり圧力をかけたりすることができます。 圧力下での弾性変形は、座席の低反発のようなものに役立ちます。これは、体重を減らし、別のシッターに対応するために跳ね返ることができます。

弾性変形が多すぎると問題になります。 一部の材料では、弾性は望ましい特性ではなく、材料はより脆くなりますが、より強くなるため、歪みに耐えることができます。 たとえば、建物では、少量のギブで問題を防ぐことができますが、桁が大きく曲がったり曲がったりすると、建物内の他の構造コンポーネントに損傷を与える可能性があります。 これにより、クラッディングに亀裂、電気システムの損傷、不均一な壁や床などが生じる可能性があります。