Giới hạn đàn hồi là gì?

Giới hạn đàn hồi của vật liệu là một cân nhắc quan trọng trong kỹ thuật và thiết kế dân dụng, cơ học và hàng không vũ trụ.Giới hạn đàn hồi, còn được gọi là điểm năng suất, là giới hạn trên cho ứng suất có thể được áp dụng cho vật liệu trước khi nó biến dạng vĩnh viễn.Giới hạn này được đo bằng pound trên mỗi inch vuông (psi) hoặc newton trên mỗi mét vuông, còn được gọi là pascal (PA). Giới hạn đàn hồi là một hàm của độ co giãn của vật liệu.Độ đàn hồi là khả năng của một vật liệu để trở về hình dạng ban đầu hoặc kích thước của nó, sau khi tải hoặc ứng suất được loại bỏ.Tất cả các vật liệu sẽ biến dạng khi áp dụng ứng suất hoặc tải.Chủng là thước đo lượng biến dạng xảy ra khi một vật liệu đang bị căng thẳng. Chủng đàn hồi xảy ra khi một vật liệu tiếp xúc với ứng suất thấp.Nó sẽ biến mất sau khi căng thẳng được loại bỏ và vật liệu sẽ trở về trạng thái ban đầu.Chủng nhựa sẽ xảy ra ở các ứng suất trên giới hạn đàn hồi.Một vật liệu trải nghiệm biến dạng nhựa sẽ không phục hồi hoàn toàn và trở về kích thước ban đầu sau khi ứng suất được loại bỏ.Nếu một trọng lượng được treo vào một đầu của lò xo, với đầu đối diện được cố định, nó sẽ kéo dài lò xo.Nếu một lượng nhỏ trọng lượng được áp dụng và sau đó loại bỏ, lò xo sẽ trở về chiều dài ban đầu của nó.Nếu quá nhiều trọng lượng được áp dụng cho lò xo, nó sẽ biến dạng vĩnh viễn và sẽ không trở về chiều dài ban đầu của nó khi trọng lượng được loại bỏ.Lò xo đã trải qua biến dạng dẻo vì ứng suất gây ra bởi trọng lượng vượt quá giới hạn đàn hồi. Các vật liệu có mối quan hệ có thể đo lường được giữa ứng suất ứng dụng và biến dạng thu được.Mối quan hệ này có thể được vẽ trong một đường cong căng thẳng.Độ dốc của đường cong căng thẳng không đổi trong khu vực nơi xảy ra căng thẳng đàn hồi.Giới hạn đàn hồi là điểm mà ứng suất ứng dụng gây ra sự khởi phát của biến dạng vĩnh viễn và độ dốc của đường cong căng thẳng thay đổi. Không phải tất cả các vật liệu đều có giới hạn đàn hồi.Độ dẻo là thước đo lượng biến dạng vĩnh viễn trước khi thất bại hoàn toàn.Các vật liệu dễ uốn, như thép và đồng thau, sẽ trải qua một lượng lớn biến dạng dẻo trước khi xảy ra lỗi cuối cùng.Vật liệu giòn, như thủy tinh và bê tông, sẽ cho thấy ít hoặc không có biến dạng dẻo, và sự cố hoàn toàn thường xảy ra ngay sau khi đạt được giá trị nghiêm trọng của căng thẳng.Vì lý do này, các vật liệu giòn thường không có điểm năng suất.