Τι είναι το ελαστικό όριο;

Το ελαστικό όριο ενός υλικού αποτελεί σημαντικό θέμα στην πολιτική, μηχανική και αεροδιαστημική μηχανική και σχεδιασμό.Το ελαστικό όριο, που αναφέρεται επίσης ως σημείο απόδοσης, είναι ένα ανώτατο όριο για το στρες που μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα υλικό προτού παραμορφωθεί μόνιμα.Αυτό το όριο μετράται σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (PSI) ή Newton ανά τετραγωνικό μέτρο, επίσης γνωστό ως Pascals (PA). Το ελαστικό όριο είναι συνάρτηση της ελαστικότητας ενός υλικού.Η ελαστικότητα είναι η ικανότητα ενός υλικού να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα ή στις διαστάσεις του, μετά την αφαίρεση ενός φορτίου ή της πίεσης.Όλα τα υλικά θα παραμορφωθούν όταν εφαρμόζεται τάση ή φορτίο.Το στέλεχος είναι ένα μέτρο της ποσότητας παραμόρφωσης που συμβαίνει όταν ένα υλικό βρίσκεται υπό τάση.

Η ελαστική καταπόνηση εμφανίζεται όταν ένα υλικό εκτίθεται σε χαμηλή τάση.Θα εξαφανιστεί μετά την αφαίρεση του στρες και το υλικό θα επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση.Το πλαστικό στέλεχος θα εμφανιστεί σε τάσεις πάνω από το ελαστικό όριο.Ένα υλικό που βιώνει πλαστική καταπόνηση δεν θα ανακάμψει πλήρως και θα επιστρέψει στις αρχικές του διαστάσεις μετά την αφαίρεση της πίεσης.

Αυτή η ιδιότητα μπορεί να απεικονιστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός ελατηρίου.Εάν ένα βάρος κρέμεται πάνω στο ένα άκρο ενός ελατηρίου, με το αντίθετο άκρο σταθερό, θα επεκτείνει το ελατήριο.Εάν εφαρμοστεί μια μικρή ποσότητα βάρους και στη συνέχεια αφαιρεθεί, το ελατήριο θα επιστρέψει στο αρχικό του μήκος.Εάν το υπερβολικό βάρος εφαρμόζεται στο ελατήριο, θα παραμορφωθεί μόνιμα και δεν θα επιστρέψει στο αρχικό του μήκος όταν αφαιρείται το βάρος.Το ελατήριο έχει υποβληθεί σε πλαστική παραμόρφωση επειδή η τάση που προκαλείται από το βάρος ξεπέρασε το ελαστικό όριο. Τα υλικά έχουν μια μετρήσιμη σχέση μεταξύ της εφαρμοσμένης τάσης και της προκύπτουσας καταπόνησης.Αυτή η σχέση μπορεί να γραφτεί σε καμπύλη καταπόνησης-καταπόνησης.Η κλίση της καμπύλης τάσης-καταπόνησης παραμένει σταθερή στην περιοχή όπου συμβαίνει ελαστική καταπόνηση.Το ελαστικό όριο είναι το σημείο όπου η εφαρμοζόμενη τάση προκαλεί μια εμφάνιση μόνιμης παραμόρφωσης και η κλίση της καμπύλης της καμπύλης τάσης.Η ολκιμότητα είναι ένα μέτρο της ποσότητας μόνιμης παραμόρφωσης πριν από την πλήρη αποτυχία.Τα όλκιμα υλικά, όπως ο χάλυβας και ο ορείχαλκος, θα βιώσουν μεγάλη ποσότητα πλαστικής παραμόρφωσης πριν από την τελική αποτυχία.Τα εύθραυστα υλικά, όπως το γυαλί και το σκυρόδεμα, θα εμφανίζουν ελάχιστη ή καθόλου πλαστική παραμόρφωση και η πλήρης αποτυχία συχνά εμφανίζεται αμέσως μετά την επίτευξη κρίσιμης τιμής του στρες.Για το λόγο αυτό, τα εύθραυστα υλικά συνήθως δεν έχουν σημείο απόδοσης.