Izturība pret izturību: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Materiāla reakcija uz stresu: Materiālzinātnē gan elastība, gan stingrība attiecas uz materiāla spēju absorbēt enerģiju. Elastība ir materiāla spēja absorbēt enerģiju, kad tas ir elastīgi deformēts (ti, nepastāvīgi), un atbrīvot šo enerģiju pēc izkraušanas. No otras puses, stingrība ir kopējais enerģijas daudzums, ko materiāls var absorbēt pirms plīšanas, ieskaitot gan elastīgo, gan plastisko (ti, paliekošo) deformāciju.
2. Apgabals zem spriedzes un deformācijas līknes: Elastību attēlo laukums zem materiāla sprieguma-deformācijas līknes elastīgās daļas (līdz tecēšanas robežai), kvantificējot enerģiju tilpuma vienībā, ko materiāls var absorbēt un no kura atgūties. Stingrību attēlo kopējais laukums zem sprieguma-deformācijas līknes līdz lūzuma vietai, kas norāda uz materiāla spēju absorbēt enerģiju pirms sabojāšanās.
3. Pielietojums un materiālu raksturojums: Projektējot konstrukcijas vai izstrādājumus, materiāls ar augstu elastību tiek izvēlēts, ja mērķis ir līdz minimumam samazināt deformāciju sprieguma apstākļos un nodrošināt materiāla sākotnējās formas atgriešanos (piemēram, atsperes). Materiāls ar augstu stingrību tiek izvēlēts, ja mērķis ir novērst pēkšņu bojājumu plaisas vai roba dēļ (piemēram, automašīnu virsbūvēs vai kuģu korpusos).

Kas ir elastība?

Elastība ir definēta kā materiāla īpašība uzglabāt vai absorbēt enerģiju bez paliekošas deformācijas. Ja tiek pakļauta spriedze vai saspiešana, tā ir viena no materiālu mehāniskajām īpašībām. 

Materiāli ar augstu elastības spēku tiek deformēti elastības robežās un atkal uzrāda savu sākotnējo formu. Materiālu, kuriem piemīt elastības īpašības, piemēri ir – gumija un noteikti sakausējumi.

Kas ir Stingrība?

Stingrība ir definēta kā jebkura materiāla spēja absorbēt enerģiju, nesalaužot. Tā ir arī viena no materiālu mehāniskajām īpašībām. To mēra pēc kopējās platības, kas atrodas zem sprieguma-deformācijas līknes. 

Materiāla izturīgums ir saistīts ar materiāliem, kuriem ir iespēja plastiski deformēties pirms sabojāšanās. Stingrības formula ir šāda -
Stingrība = laukums zem sprieguma-deformācijas līknes

Atšķirība starp izturību un izturību

1. Termins elastīgums ir definēts kā materiāla īpašība uzglabāt vai absorbēt enerģiju bez paliekošas deformācijas. Tajā pašā laikā termins stingrība tiek definēts kā jebkura materiāla spēja absorbēt enerģiju, nesalaužot.
2. Elastīgā materiāla uzvedība ir elastīga deformācija, kurā materiāls atgūst sākotnējo formu. Turpretim materiālu stingrība atgādina plastisko deformāciju, kurā materiāls tiek pakļauts paliekošai deformācijai.
3. Elastību mēra ar visu laukumu, kas aptver sprieguma-deformācijas līknes elastīgo apgabalu. Savukārt, no otras puses, materiāla stingrību mēra ar visu laukumu zem sprieguma-deformācijas līknes.
4. Materiāla elastības nozīme ir spēja absorbēt enerģiju un atgūties pēc nelielas deformācijas. Salīdzinoši, no otras puses, materiāla stingrības nozīme ir spēja novērst lielu deformāciju vai triecienu. 
5. Sprieguma un deformācijas līknes trīsstūrveida laukums zem elastīgā apgabala atspoguļo elastību. Tajā pašā laikā stingrību attēlo kopējā platība zem sprieguma-deformācijas līknes.
6. Materiāla uzvedība elastības gadījumā ir saistīta ar materiāliem, kuriem ir augsts elastības modulis (stingums). Salīdzinoši, no otras puses, materiāla izturīgums ir saistīts ar materiāliem, kuriem ir iespēja plastiski deformēties pirms bojājuma. 

Izturības un izturības salīdzinājums

Salīdzināšanas parametrs	Elastīgums	Stingrība
Definīcija	Tā ir materiāla īpašība uzkrāt vai absorbēt enerģiju bez paliekošas deformācijas	Tā ir jebkura materiāla spēja absorbēt enerģiju bez lūzuma
Uzvedība	Elastīgā deformācija	Plastiskā deformācija
Pasākums	Tas ir pilns laukums zem sprieguma-deformācijas līknes elastīgā apgabala	Tā ir visa platība zem sprieguma-deformācijas līknes
Nozīme	Tā ir spēja absorbēt enerģiju un atgūties pēc nelielas deformācijas	Tā ir spēja novērst lielu deformāciju vai triecienu
Pārstāvība	Sprieguma un deformācijas līknes trīsstūrveida laukums zem elastīgā apgabala	Kopējā platība, kas atrodas zem sprieguma-deformācijas līknes
Materiālā uzvedība	Saistīts ar materiāliem, kuriem ir augsts elastības modulis (stīvums)	Saistīts ar materiāliem, kuriem pirms atteices var tikt veikta plastiskā deformācija
Formula	Izturība = 0.5 × deformācija pie ienesīguma × spriegums pie ienesīguma	Stingrība = laukums zem sprieguma-deformācijas līknes
vienības	J / m3 vai J/g	J / m2 vai J/m3
Kritiska lietošana	Triecienu absorbcijai un nestspējai ar elastības robežu	Materiāli, kuriem var būt ievērojams trieciens vai plastiska deformācija

Atsauces

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022391318303585

Pēdējo reizi atjaunināts: 24. gada 2023. novembrī