Deformasyona Karşı Gerilme | Elastik Deformasyon ve Plastik Deformasyon, Hooke yasası
Deformasyon, üzerine uygulanan kuvvetler ve basınç nedeniyle bir cismin şeklinin değişmesidir. Gerilme, bir cismin esnekliğinin yarattığı kuvvettir. Hem deformasyon hem de gerinim, malzeme bilimi altında tartışılan çok önemli iki kavramdır. Bu kavramlar, malzeme bilimi, makine mühendisliği, inşaat mühendisliği ve hatta biyolojik bilimler gibi konuları anlama sürecinde hayati öneme sahiptir. Bu bilimlere deformasyon ve zorlamanın katkısı çok büyüktür ve bu kavramlar bu alanlarda üstünlük sağlamak için hayati öneme sahiptir. Bu yazıda deformasyon ve gerinim nedir, tanımları, deformasyon ve gerinim benzerlikleri ve son olarak deformasyon ve gerinim arasındaki farkları tartışacağız.
Gerilme
Katı bir cisme dışarıdan bir baskı uygulandığında, vücut kendini ayırma eğilimi gösterir. Bu, kafesteki atomlar arasındaki mesafenin artmasına neden olur. Her atom komşusunu olabildiğince yakına çekmeye çalışır. Bu, deformasyona direnmeye çalışan bir kuvvete neden olur. Bu kuvvet zorlama olarak bilinir. Bu etki, bağların potansiyel enerjisi kullanılarak açıklanabilir. Bir malzemenin içindeki bağlar küçük yaylar gibi davranır. Atomun nötr konumu veya denge konumu, nesneye etki eden hiçbir kuvvet olmadığı zamandır. Bir kuvvet uygulandığında bağlar gerilir veya büzülür. Bu, bağların potansiyel enerjisinin daha yüksek olmasına neden olur. Bunun yarattığı potansiyel enerji, uygulanan kuvvete zıt bir kuvvet yaratır. Bu kuvvet, gerilme olarak bilinir.
Deformasyon
Deformasyon, üzerine etki eden kuvvetler nedeniyle herhangi bir nesnenin şeklinin değişmesidir. Deformasyon iki şekilde gelir. Bunlar elastik deformasyon ve plastik deformasyondur. Gerilim-gerilme grafiği çizilirse, çizim daha düşük gerilim değerleri için doğrusal olacaktır. Bu doğrusal alan, nesnenin elastik olarak deforme olduğu bölgedir. Elastik deformasyon her zaman tersine çevrilebilir. Hooke yasası kullanılarak hesaplanır. Hooke yasası, malzemenin elastik aralığı için uygulanan stresin, Young modülünün ürününe ve malzemenin gerinmesine eşit olduğunu belirtir. Bir katının elastik deformasyonu, uygulanan stres kaldırıldığında katı orijinal durumuna geri döndüğünde tersine çevrilebilir bir işlemdir. Gerilme ve gerinim grafiği lineer olduğunda, sistemin elastik durumda olduğu söylenir. Bununla birlikte, stres yüksek olduğunda, arsa eksenler üzerinde küçük bir sıçramadan geçer. Bu, plastik deformasyona dönüştüğü sınırdır. Bu sınır, malzemenin akma dayanımı olarak bilinir. Plastik deformasyon, çoğunlukla katının iki tabakasının kayması nedeniyle oluşur. Bu kaydırma işlemi geri döndürülemez. Plastik deformasyon bazen geri dönüşü olmayan deformasyon olarak bilinir, ancak aslında plastik deformasyonun bazı modları tersine çevrilebilir.
Gerilme ve Deformasyon arasındaki fark nedir?
• Gerilme kuvvettir, deformasyon ise şekil değişikliğidir.
• Gerinim ölçülebilir bir miktar iken deformasyon ölçülemez.
• Bir nesnenin üzerindeki gerilme, kesinlikle uygulanan dış kuvvete bağlıdır. Bir cismin deformasyonu dış kuvvete, malzemeye ve malzemenin elastik deformasyonda mı yoksa plastik deformasyonda mı olduğuna bağlıdır.
