Co to jest współczynnik odkształcenia?

Naprężenie jest miarą wielkości odkształcenia, które występuje, gdy obiekt jest poddawany naprężeniu. Szybkość odkształcania jest definiowana jako zmiana odkształcenia w czasie. Wszystkie materiały zostaną poddane pewnym zmianom wymiarów pod wpływem stresu. Odkształcenie spowodowane przez naprężenie może być całkowicie odwracalne lub trwałe, w zależności od wielkości przyłożonego naprężenia.

Naprężenie sprężyste występuje, gdy naprężony materiał powraca do swoich pierwotnych wymiarów po usunięciu naprężenia. Odkształcenie plastyczne występuje, gdy obiekt został poddany bardzo wysokim poziomom naprężeń i po usunięciu naprężenia nie powróci już do swojego pierwotnego kształtu. W wielu materiałach odwrócenie sprężystego odkształcenia jest natychmiastowe, co oznacza, że ​​następuje bez wyczuwalnego czasu trwania. Odkształcenie, które jest w pełni możliwe do odzyskania, ale pojawia się z czasem, jest opisane w kategoriach szybkości odkształcania.

Szybkość odkształcania różni się znacznie dla różnych materiałów i często zmienia się w różnych temperaturach i przy stosowanych ciśnieniach. Stal jest przykładem materiału, który powraca do swojego pierwotnego stanu natychmiast po usunięciu naprężenia. I odwrotnie, w geologii naprężenia są stosowane przez miliony lat, a tempo odkształcenia w skale jest zwykle bardzo niskie. Materiał, którego szybkość odkształcania zmienia się znacznie w różnych temperaturach i ciśnieniach, ma dużą czułość na odkształcanie .

Ta szybkość zależy również od sposobu przyłożenia siły lub naprężenia. W przypadku wielu tworzyw sztucznych, jeśli zastosowana zostanie stopniowa siła rozciągająca, materiał wydłuży się przed pęknięciem. Wynika to z tego, że cząsteczki w plastiku mają wystarczająco dużo czasu, aby się zmienić i przejść obok siebie, powodując rozciąganie. Jeśli uderzenie lub nagła siła zostanie przyłożona do plastiku, pęknie natychmiast i zachowa się jak kruchy materiał. Ten sam materiał z tworzywa sztucznego może reagować bardzo różnie ze względu na różne prędkości odkształcania spowodowane sposobem przyłożenia naprężenia.

Szybkość odkształcania można zmierzyć w laboratorium za pomocą specjalnego sprzętu testowego, który przykłada bardzo dokładne obciążenia do próbki, jednocześnie mierząc odkształcenie i odzysk, który występuje po usunięciu naprężenia. Ponieważ szybkość odkształcania materiału wpłynie na jego zachowanie, ważne jest, aby zrozumieć jego wrażliwość na rodzaj obciążenia, wielkość naprężeń i temperaturę. Zrozumienie szybkości odkształcania materiału zapewni, że spełnia on specyfikacje wydajności wymagane w końcowym zastosowaniu.