Elastik Limit Nedir?

Bir malzemenin elastik sınırı inşaat, mekanik ve havacılık mühendisliği ve tasarımında önemli bir husustur. Akma noktası olarak da adlandırılan elastik sınır, bir malzemeye kalıcı olarak deforme olmadan önce uygulanabilecek stres için üst sınırdır. Bu sınır, inç kare (po) olarak da bilinen inç kare başına pound veya metre kare başına Newton cinsinden ölçülür.

Elastik limit, bir malzemenin esnekliğinin bir fonksiyonudur. Esneklik, bir malzemenin bir yük veya gerilmenin giderilmesinden sonra orijinal şekline veya boyutlarına dönme kabiliyetidir. Stres veya yük uygulandığında tüm malzemeler deforme olur. Gerilme, bir malzeme stres altındayken meydana gelen deformasyon miktarının bir ölçüsüdür.

Elastik gerilme, bir malzeme düşük strese maruz kaldığında meydana gelir. Stres kaldırıldıktan sonra kaybolacak ve malzeme orijinal durumuna geri dönecektir. Elastik sınırın üzerindeki gerilmelerde plastik gerilme meydana gelecektir. Plastik gerginlik yaşayan bir malzeme, gerilme giderildikten sonra tamamen iyileşmez ve orijinal boyutlarına geri döner.

Bu özellik, bir yay örneği kullanılarak gösterilebilir. Bir yayın bir ucuna ağırlık asılırsa, karşı ucu sabit olarak, yayı uzatacaktır. Küçük bir ağırlık uygulanırsa ve ardından çıkarılırsa, yay orijinal uzunluğuna geri döner. Yay üzerine çok fazla ağırlık uygulanırsa, kalıcı olarak deforme olur ve ağırlık çıkarıldığında orijinal uzunluğuna geri dönmez. Yay plastik deformasyona uğradı çünkü ağırlığın neden olduğu stres elastik sınırı aştı.

Malzemelerin uygulanan stres ile ortaya çıkan gerilme arasında ölçülebilir bir ilişkisi vardır. Bu ilişki stres-gerinme eğrisinde çizilebilir. Gerilme-gerinme eğrisinin eğimi, elastik gerinmenin meydana geldiği bölgede sabit kalır. Elastik sınır, uygulanan stresin kalıcı bir deformasyonun başlangıcına neden olduğu ve gerilme-gerilme eğrisinin eğiminin değiştiği noktadır.

Tüm malzemelerin elastik bir sınırı yoktur. Süneklik, tamamen başarısızlıktan önce kalıcı deformasyon miktarının bir ölçüsüdür. Çelik ve pirinç gibi yumuşak malzemeler, nihai arıza meydana gelmeden önce büyük miktarda plastik deformasyon yaşayacaktır. Cam ve beton gibi kırılgan malzemeler, plastik deformasyon göstermez veya çok az gösterir ve tam bir başarısızlık çoğu zaman kritik bir stres değerine ulaşıldıktan hemen sonra gerçekleşir. Bu nedenle kırılgan malzemeler tipik olarak bir verim noktasına sahip değildir.