plastic deformation是什麼意思,plastic deformation的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[力] 塑性變形,塑性應變
例句
Residual compression ACTS on the plastic deformation layer.
殘餘壓應力作用在塑性變形層内。
The plastic deformation can occur in the eutectic carbides too.
共晶碳化物在落球沖擊下也能發生一定的塑性變形。
Metal cutting is the process of plastic deformation and fracture.
金屬切削過程是切削層金屬的塑性變形和斷裂過程。
The theory of crystal plastic deformation involves several facets.
晶體塑性成形理論涉及到多方面的問題。
The plastic deformation of the sheets can be analyzed by SEM images.
從變形後的掃描圖像可以分析鋼闆的塑性變形行為。
同義詞
|plastic distortion/plastic strain;[力]塑性變形,塑性應變
專業解析
塑性變形(Plastic Deformation)是指材料在受到外力作用時,當應力超過其屈服強度後發生的永久性、不可逆的形變。與彈性變形(外力撤銷後恢複原狀)不同,塑性變形會導緻材料内部結構發生永久改變。
詳細解釋:
-
微觀機制(位錯運動):
- 在金屬等晶體材料中,塑性變形主要通過位錯(Dislocation) 的滑移或攀移來實現。位錯是晶體結構中的線缺陷。
- 當外力施加時,位錯沿着特定的晶面和晶向運動。位錯掃過整個晶面後,晶體的上下部分就産生了一個原子間距的相對滑移。
- 大量位錯的持續運動累積起來,宏觀上就表現為材料的永久塑性變形。
-
應力-應變關系:
- 在材料的應力-應變曲線中,塑性變形發生在屈服點(Yield Point) 之後。
- 在屈服點之前,材料主要發生彈性變形(遵循胡克定律,應力與應變成正比)。
- 一旦應力超過屈服強度,材料開始屈服,進入塑性變形階段。此時即使應力不再增加(甚至略有下降),應變也會顯著增加(屈服平台)。
- 隨後進入應變強化階段,需要繼續增加應力才能使材料進一步變形,直至達到抗拉強度并最終斷裂。
-
特點:
- 永久性: 外力去除後,變形不能完全恢複,會留下永久變形。
- 能量耗散: 塑性變形過程伴隨着能量的消耗(主要以熱能形式散失),這與彈性變形中能量可儲存不同。
- 改變材料性能: 塑性變形通常會導緻材料發生加工硬化(Strain Hardening),即材料的強度和硬度增加,但塑性和韌性下降。微觀上表現為位錯密度增加,相互纏結阻礙進一步運動。
- 各向異性: 塑性變形可能導緻材料性能(如強度)在不同方向上表現出差異。
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工程應用與意義:
- 材料成型: 塑性變形是金屬壓力加工(如鍛造、軋制、擠壓、拉拔、沖壓)的基礎,通過這些工藝可以将材料加工成所需的形狀和尺寸。
- 強化材料: 加工硬化是提高金屬材料強度的重要手段之一(如冷軋鋼闆比熱軋鋼闆強度高)。
- 安全裕度: 許多工程結構在設計時允許材料在極端載荷下發生一定的塑性變形(而非立即斷裂),這為結構提供了額外的安全裕度,是韌性材料的重要特性。
- 失效分析: 材料的塑性變形能力(塑性、韌性)是其抵抗斷裂失效的關鍵指标。脆性材料往往在發生明顯塑性變形前就斷裂了。
塑性變形與彈性變形的對比
特性 |
塑性變形 |
彈性變形 |
可逆性 |
不可逆 (永久變形) |
可逆 (變形可恢複) |
發生階段 |
應力超過屈服強度後 |
應力低于比例極限時 |
能量 |
耗散能量 (主要轉化為熱) |
儲存能量 (可釋放) |
微觀機制 |
位錯滑移/攀移 (晶體材料) |
原子鍵的拉伸/彎曲 |
對性能影響 |
通常導緻加工硬化 |
通常不改變材料固有性能 |
參考資料:
- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction (位錯與塑性變形機制的經典教材闡述)
- Dowling, N. E. Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue (應力-應變曲線及材料行為的工程分析)
- ASM International. ASM Handbook, Volume 8: Mechanical Testing and Evaluation (材料力學性能測試标準,包含塑性變形指标的定義和測量)
(注:由于未搜索到可直接引用的特定網頁鍊接,以上解釋基于材料科學與工程領域的權威教科書和手冊知識。在實際應用中,引用這些标準教材或權威機構(如ASM International)的出版物是确保原則的最佳實踐。)
網絡擴展資料
塑性變形(Plastic Deformation)指材料在外力作用下發生的不可逆永久形變,當外力超過其彈性極限後,即使撤除外力,材料也無法恢複原始形狀。以下是詳細解釋:
1.核心定義
- 基本概念:當材料承受的應力超過彈性限度(屈服點)時,原子或分子間的結合結構發生不可逆改變,導緻永久性變形。
- 與彈性變形的區别:彈性變形可隨外力移除而恢複,塑性變形則因内部結構重組無法複原。
2.發生條件與機制
- 外力類型:常見于拉伸、壓縮、彎曲等應力作用,尤其金屬在加工(如鍛造、軋制)中易發生。
- 材料特性:延展性材料(如金屬、黏土)更易發生塑性變形;脆性材料(如玻璃)則可能直接斷裂。
3.實際應用與影響
- 正向作用:塑性變形是金屬加工(如沖壓、鍛造)的基礎,賦予材料所需形狀。
- 負面影響:可能導緻材料硬化、韌性降低或引發蠕變(長期應力下的緩慢變形)。
4.常見材料示例
- 金屬:如銅、鋁在拉伸後無法回彈;
- 非金屬:混凝土受壓變形、泡沫材料壓縮後無法複原;
- 生物組織:如骨骼、皮膚也具備一定塑性變形能力。
5.相關術語
- 屈服強度(Yield Strength):材料開始發生塑性變形的臨界應力值;
- 延展性(Ductility):材料在斷裂前承受塑性變形的能力。
如需進一步了解塑性變形的數學模型(如應力-應變曲線),可參考材料力學相關文獻或中的擴展說明。
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