탄성 한계는 무엇입니까?

재료의 탄성 한계는 토목, 기계 및 항공 우주 공학 및 설계에서 중요한 고려 사항입니다. 항복 점이라고도하는 탄성 한계는 영구적으로 변형되기 전에 재료에 적용될 수있는 응력의 상한입니다. 이 한계는 Pascals (PAS)로도 알려진 평방 인치 (PSI) 또는 제곱 미터당 뉴턴으로 측정됩니다.

탄성 한계는 재료의 탄성의 함수입니다. 탄성은 하중 또는 응력이 제거 된 후 재료가 원래 모양 또는 치수로 돌아갈 수있는 능력입니다. 응력 또는 하중이 적용될 때 모든 재료가 변형됩니다. 변형은 재료가 스트레스를받을 때 발생하는 변형의 양의 척도입니다.

재료가 낮은 응력에 노출 될 때 탄성 변형이 발생합니다. 스트레스가 제거 된 후에 사라지고 재료는 원래 상태로 돌아갑니다. 플라스틱 변형은 탄성 한계 이상의 응력에서 발생합니다. 플라스틱 스트라이를 경험하는 재료n은 스트레스가 제거 된 후 완전히 복구되지 않고 원래 치수로 돌아갑니다.

이 속성은 스프링의 예를 사용하여 설명 할 수 있습니다. 무게가 스프링의 한쪽 끝에 매달려 있고 반대쪽 끝이 고정되면 스프링이 연장됩니다. 소량의 무게가 적용된 다음 제거되면 스프링은 원래 길이로 돌아갑니다. 무게가 너무 많은 무게가 스프링에 적용되면 영구적으로 변형되며 무게가 제거되면 원래 길이로 돌아 가지 않습니다. 무게로 인한 응력이 탄성 한계를 초과했기 때문에 스프링은 소성 변형을 겪었습니다.

재료는 적용된 응력과 결과 변형 사이에 측정 가능한 관계를 갖습니다. 이 관계는 응력 변형 곡선으로 표시 될 수 있습니다. 응력-변형 곡선의 기울기는 탄성 변형이 발생하는 영역에서 일정하게 유지됩니다. 탄성 한계는 포인트 WH입니다적용된 응력은 영구 변형이 시작되고 응력-변형 곡선의 기울기가 변경됩니다.

모든 재료에 탄성 한계가있는 것은 아닙니다. 연성은 완전 실패 전 영구 변형의 양을 측정 한 것입니다. 강철 및 황동과 같은 연성 재료는 궁극적 인 고장이 발생하기 전에 많은 양의 플라스틱 변형을 경험합니다. 유리 및 콘크리트와 같은 취성 재료는 플라스틱 변형이 거의 또는 전혀 나타나지 않으며, 중요한 스트레스 값에 도달 한 직후에 완전한 실패가 종종 발생합니다. 이러한 이유로 부서지기 재료는 일반적으로 항복점이 없습니다.