פלסטיות
פלסטיות (המכונה גם דפורמציה פלסטית) בפיזיקה והנדסת חומרים היא היכולת של חומר מוצק לעבור דפורמציה קבועה, כלומר שינוי בלתי הפיך בצורה בתגובה לכוחות שהופעלו עליו.[1][2] לדוגמה, חתיכת מתכת מוצקה שמכופפת או נלחצת לצורה חדשה מציגה פלסטיות, שכן שינויים קבועים מתרחשים בתוך החומר עצמו. בהנדסה, המעבר מהתנהגות אלסטית להתנהגות פלסטית מכונה כניעה.
דפורמציה פלסטית נצפית ברוב החומרים, במיוחד מתכות, קרקעות, סלעים, בטון וקצף.[3][4][5][6] עם זאת, המנגנונים הפיזיים הגורמים לדפורמציה פלסטית יכולים להשתנות באופן רחב. ברמת הגביש, הפלסטיות במתכות היא לרוב תוצאה של נקעים. פגמים כאלה הם נדירים יחסית ברוב החומרים הגבישיים, אך רבים בחלקם ומהווים חלק מהמבנה הגבישי שלהם; במקרים כאלה, יכולה להתרחש פלסטיות גבישית. בחומרים שבירים כמו סלע, בטון ועצם, הפלסטיות נגרמת בעיקר על ידי החלקה בסדקים מיקרוסקופיים. בחומרים תאיים כמו קצף נוזלי או רקמות ביולוגיות, הפלסטיות היא בעיקר תוצאה של סידור מחדש של בועות או תאים, במיוחד תהליכי T1.
עבור מתכות דקטיליות רבות כמו נחושת ואלומיניום, מאמץ המתיחה המופעל על דגימה תגרום לה להתנהג בצורה אלסטית. כל עלייה בעומס מלווה בעלייה פרופורציונלית באורך. כאשר העומס מוסר, החתיכה חוזרת לגודלה המקורי. עם זאת, כאשר העומס עולה על סף מסוים – חוזק הכניעה – העלייה באורך גדלה יותר מהר מאשר באזור האלסטי; כעת, כאשר העומס מוסר, תישאר מידה מסוימת של הארכה.
דפורמציה אלסטית, לעומת זאת, היא קירוב ואיכותה תלויה במסגרת הזמן שנבחנה ומהירות ההעמסה. אם, כפי שמוצג בגרף המצורף, הדפורמציה כוללת דפורמציה אלסטית, היא מכונה לעיתים קרובות "דפורמציה אלסטו-פלסטית" או "דפורמציה אלסטית-פלסטית".
פלסטיות מושלמת היא תכונה של חומרים לעבור דפורמציה בלתי הפיכה ללא כל עלייה במתחים או בעומסים. חומרים פלסטיים שהוקשחו כתוצאה מדפורמציה קודמת, כמו עיצוב קר, עשויים לדרוש מתחים גבוהים יותר כדי להתעוות יותר. בדרך כלל, הדפורמציה הפלסטית תלויה גם במהירות הדפורמציה, כלומר מתחים גבוהים יותר צריכים להיות מיושמים כדי להגדיל את קצב הדפורמציה. חומרים כאלה נאמרים שהם מתעוותים באופן ויסקו-פלסטי.
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ Lubliner, Jacob (2008). Plasticity theory. Dover. ISBN 978-0-486-46290-5.
- ^ Bigoni, Davide (2012). Nonlinear Solid Mechanics: Bifurcation Theory and Material Instability. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-02541-7.
- ^ Jirásek, Milan; Bažant, Zdeněk P. (2002). Inelastic analysis of structures. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-98716-6.
- ^ Chen, Wai-Fah (2008). Limit Analysis and Soil Plasticity. J. Ross Publishing. ISBN 978-1-932159-73-8.
- ^ Yu, Mao-Hong; Ma, Guo-Wei; Qiang, Hong-Fu; Zhang, Yong-Qiang (2006). Generalized Plasticity. Springer. ISBN 3-540-25127-8.
- ^ Chen, Wai-Fah (2007). Plasticity in Reinforced Concrete. J. Ross Publishing. ISBN 978-1-932159-74-5.
