Предел текучести и предел прочности при растяжении: разница и сравнение

В физике принято находить предел текучести и предел прочности при растяжении двух миров вместе. Оба термина являются мерой прочности материала, и эти два термина имеют некоторые различия.

Разница заключается в том, что предел текучести — это минимальная сила, приложенная к материалу, чтобы заставить его изменить форму. Но прочность на растяжение — это максимальная сила, которую он выдерживает, прежде чем полностью разрушится. 

Основные выводы

  1. Предел текучести измеряет напряжение, при котором материал постоянно деформируется, а предел прочности на растяжение количественно определяет максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения.
  2. Инженеры используют предел текучести, чтобы определить безопасную рабочую нагрузку материала, тогда как предел прочности на растяжение помогает им определить его предел прочности.
  3. Материалы с высоким пределом текучести могут выдерживать значительные деформации, не теряя своей первоначальной формы, а материалы с высоким пределом прочности сопротивляются разрушению при растяжении.

Предел текучести и предел прочности при растяжении

Разница между пределом текучести и пределом прочности заключается в том, что предел текучести — это наименьшая величина силы, которая может начать начало деформации объекта. Однако прочность на разрыв – это полная противоположность этому: это максимальная сила, способная вызвать разрушение объекта. 

Предел текучести и предел прочности при растяжении

Предел текучести имеет практическое применение при проектировании и является мерой прочности. Предел текучести — это минимальное напряжение, которое прикладывается к объекту до того, как он изменит свою форму таким образом, что ее невозможно будет повернуть вспять.

Другой термин, связанный с ним, — стресс, что означает межмолекулярную силу. С увеличением нагрузки на материал он медленно меняет свою форму таким образом, что это становится необратимым. 

В общих чертах это означает максимальное напряжение, прикладываемое к материалу до того, как он разрушится. Когда напряжение материала увеличивается, межмолекулярные силы между материалом будут ниже, чем внешние силы, деформирующие материал.

Из-за того, что напряжение деформации выше, материал не способен сопротивляться и ломаться. 

Сравнительная таблица

Параметры сравненияПредел текучестиПредел прочности на разрыв
Состояние материалаЭто говорит о необратимой деформации материала.Это говорит о поломке материала
СтрессЭто минимальное напряжение, вызывающее деформациюЭто максимальная сила, чтобы вызвать полную поломку
Позиция на графикеЭто доходит до точки предельной силыЭто происходит после точки предельной силы
Межмолекулярные силыМежмолекулярные силы чуть выше сил внешней деформации.Межмолекулярные силы отрываются друг от друга, тем самым разрушая материал. 
Численная величинаЧисленное значение предела текучести меньше предела прочности при растяжении. Численное значение предела прочности при растяжении больше предела текучести. 

Что такое предел доходности?

Можно сказать, что предел текучести является мерой прочности объекта. Стресс означает количество или величину силы, которую необходимо приложить к чему-либо, чтобы вызвать деформацию.

Это напрямую связано с пределом текучести. Это наименьшее (минимальное) усилие, которое вы оказываете на материал, чтобы заставить его деформироваться без возможности восстановления. Деформация должна быть необратимой. 

Основное отличие предела текучести от предела прочности при растяжении. В случае предела текучести прилагаемое напряжение минимально. Предел текучести также имеет в физике другой предел упругости.

Предел упругости или предел текучести — это та точка на графике предела прочности при напряжении, за которой, если продолжать прилагать напряжение, объект будет необратимо деформирован и не подлежит ремонту. 

До достижения предела текучести любое достигнутое повреждение или деформация могут быть устранены, и они называются упругой деформацией. После достижения точки предела упругости происходит неремонтопригодное повреждение, называемое пластической деформацией.

Его единицей СИ является Ньютон на (метр) ², который также называется Паскаль. Предел текучести используется в нескольких областях техники, чтобы узнать максимальную нагрузку, которую можно приложить к детали машины, прежде чем она начнет деформироваться.  

Что такое предел прочности?

Прочность на растяжение имеет практическое применение в области машиностроения. Прочность на растяжение — это максимальное усилие, которое может выдержать объект, прежде чем он сломается.

Прочность на растяжение является интенсивным свойством. Интенсивное свойство не зависит от размера используемого объекта. Предел прочности на растяжение наступает после предела упругости или текучести после того, как он достигает разрыва материала. 

Разница между пределом текучести и пределом прочности зависит от нескольких параметров. Предел текучести — это минимальное усилие, приложенное к объекту, чтобы вызвать деформацию, не подлежащую ремонту.

С другой стороны, предел прочности на растяжение — это величина нагрузки, которую объект может выдержать или выдержать до того, как он начнет ломаться.

В этом случае внешняя сила, приложенная к объекту, намного больше, чем межмолекулярные силы притяжения, связывающие объект воедино.

Существует три типа прочности на растяжение: предел текучести, предел прочности и, наконец, прочность на разрыв. 

Существует множество тестов для измерения прочности объекта на растяжение. Этот тест применяется в строительной отрасли, при проектировании транспортных средств, при проектировании ракет, в сфере безопасности и фитнеса, в упаковке, в текстильной промышленности и т. д.

Поскольку он измеряет силу, его единицей также является ньютон на (метр) ² или паскаль. Мы можем найти его, разделив силу на соответствующую площадь (F/A)

Основные различия между пределом текучести и пределом прочности на растяжение

  1. Предел текучести говорит о необратимой деформации, происходящей в материале. В то время как предел прочности говорит о разрыве материала
  2. В случае предела текучести это минимальное напряжение, которое может выдержать объект, прежде чем он начнет деформироваться. Напротив, предел прочности при растяжении — это максимальное усилие, которое может быть приложено до того, как материал начнет разрушаться. 
  3. На графике предел текучести предшествует пределу прочности на растяжение. Напротив, на графиках предел прочности на растяжение предшествует пределу текучести. 
  4. В пределе текучести межмолекулярная сила все еще существует, но слабее предела прочности. При растяжении межмолекулярные силы разрушаются. 
  5. Предел текучести имеет более высокое числовое значение, чем предел прочности при растяжении, тогда как предел прочности имеет более высокое числовое значение. 
Рекомендации
  1. https://link.springer.com/article/10.1007/s11665-008-9225-5
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509317309188

Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️

Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!

Об авторе

Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.