กฎของ Hooke กำหนดความสัมพันธ์เชิงเส้น - ยืดหยุ่นระหว่างความเครียดและความเครียด

เหล็กมีพฤติกรรมคล้ายกับวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงซึ่งเป็นไปตามกฎของฮุค อย่างไรก็ตามมันแสดงพฤติกรรมที่ไม่ยืดหยุ่นเช่นการผ่อนคลาย การผ่อนคลายคือพฤติกรรมที่สมาชิกภายใต้ความเครียดคงที่แสดงความเครียด (และการลดลง) ของตัวแปรตลอดเวลา

คำถามของฉันคือพลาสติกผ่อนคลายคืออะไร? ถ้าสมาชิกผ่อนคลายถูกปล่อยออกมามันจะทำงานยังไงดี? มันจะเป็นไปตามเส้นทางที่กำหนดโดยโมดูลัสยืดหยุ่นหรือไม่? หากเป็นกรณีนี้มันจะจบลงด้วยการเสียรูปพลาสติกหรือไม่? หลังจากทั้งหมดเมื่อเครียดสมาชิกจะมีรายได้ถึง ) หลังจากผ่อนคลายก็จะถึง( σ 2 , ε 1 ) เมื่อปล่อยออกมาแล้วจะต้องถึงσ = 0ซึ่งมีความหมายในϵ = ϵ 1 - σ $\left(\sigma_1, \epsilon_1\right)$$\left(\sigma_2, \epsilon_1\right)$$\sigma =0$และตั้งแต่σ2<σ1, นั่นหมายความว่าในภัณฑ์ε$\epsilon = \epsilon_1 - \dfrac{\sigma_2}{E}$$\sigma_2 <\sigma_1$$\epsilon$

หรือมีพฤติกรรมอื่น ๆ ? โมดูลัสยืดหยุ่นเปลี่ยนเป็นอนุญาตให้ส่งคืนโดยไม่มีการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหรือไม่?

ในระยะสั้นใช่ผ่อนคลายควรได้รับการพิจารณาความผิดปกติพลาสติกเนื่องจากความเครียดพลาสติกถูกกำหนดให้เป็นความผิดปกติที่ไม่สามารถกู้คืนได้เมื่อเอาความเครียดที่ใช้

คำอธิบายที่ชัดเจน

$\varepsilon_{0}$$\varepsilon_{0}$

$|\varepsilon_{1}|<|\varepsilon_{0}|$$|\varepsilon_{0}-\varepsilon_{1}|>0$

คำอธิบายทางอุณหพลศาสตร์และการเคลื่อนไหว

หากคำอธิบายที่ชัดเจนไม่เพียงพอเราสามารถดูได้จากมุมมองทางอุณหพลศาสตร์และการเคลื่อนไหว สมมติว่าเหล็กเป็นเพียงผลึกเดี่ยวของเหล็กบริสุทธิ์แทนในขณะนี้ สายพันธุ์ยืดหยุ่นเก็บพลังงานในผลึกขัดแตะ เนื่องจากพลังงานสูงกว่าสถานะที่เหลือจึงมีพลังงานอิสระให้ใช้งานและเป็นแรงผลักดันให้มีการปรับโครงสร้างอะตอมในผลึกขัดแตะ นอกจากนี้ยังมีจุดบกพร่องในขัดแตะในรูปแบบของตำแหน่งงานว่างหรืออะตอมที่ขาดหายไป ความผันผวนแบบสุ่มทำให้อะตอมใกล้เคียงเติมตำแหน่งว่างซึ่งส่งผลให้ตำแหน่งว่างเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ตาข่าย ตำแหน่งงานว่างเป็นวิธีการปรับโครงสร้างองค์กรของอะตอม

โปรดทราบว่าถ้าความเครียดไม่ใช่ isotropic (นั่นคือไม่หมดจดบริสุทธิ์) จากนั้นสนามเครียดตาข่ายทำให้ช่องว่างขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยในทิศทางแรงดึงความเครียดกว่าในทิศทางความเครียดแรงอัด เป็นผลให้กำแพงพลังงานเคลื่อนที่ไปในทิศทางแรงดึงจะต่ำกว่าในทิศทางอัด ลองนึกถึงอะตอมที่ถูกบีบออกมาระหว่างเพื่อนบ้านที่ถูกบีบอัดไปตามทิศทางแรงดึง ดังนั้นจะมีกระแสสุทธิของอะตอมในผลึกโดยอะตอมมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่จากทิศทางของแรงอัดสูงไปยังทิศทางที่มีแรงตึงสูง ผลกระทบระยะยาวโดยรวมคือการขยายคริสตัลไปในทิศทางของแรงดึงและทำให้คริสตัลสั้นลงในทิศทางของการบีบอัดทำให้เกิดการเสียรูปไม่ได้. ผลกระทบแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับธัญพืชหลายชนิดยกเว้นกลไกที่ซับซ้อนโดยการมีขอบเขตของเม็ดและทิศทางของผลึกที่แตกต่างกัน ผลกระทบเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการปรากฏตัวของอะตอมคั่นระหว่างหน้าเช่นคาร์บอนและพวกมันอาจมีผลกระทบเล็กน้อยต่อการเคลื่อนที่ของตำแหน่งที่ว่างเนื่องจากมันไม่เข้าทาง (แม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจ 100% ของส่วนนี้ดูหมายเหตุด้านล่าง)

ข้างต้นเป็นทฤษฎีที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดตามทฤษฎีของการไหลของตำแหน่งว่างและการเคลื่อนย้ายขอบเขตของเกรนเนื่องจากความเครียดจากความร้อน (เช่นการคืบและการเติบโตของเมล็ด) และจากการเคลื่อนที่แบบคลาดเคลื่อนซึ่งสังเกตได้โดยตรง อย่างไรก็ตามพฤติกรรมที่อธิบายเพื่อการผ่อนคลายนั้นไม่ได้ถูกสังเกตโดยตรงไปยังความรู้ที่ดีที่สุดของฉัน (เช่นด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบอุโมงค์)

บันทึก

* อะตอมคั่นระหว่างหน้าจะมีพลังงานลดลงในไซต์คั่นระหว่างหน้าสอดคล้องกับแรงดึงเนื่องจากไซต์เหล่านั้นมีปริมาณเพิ่มขึ้นเล็กน้อย เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างสายพันธุ์ anelastic และมาร์เทนไซต์ แต่อาจมีหรือไม่มีผลกระทบต่อการผ่อนคลาย อย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องที่น่าสังเกตว่าความเครียดตามแนวแกนล้วนอาจทำให้เกิดคุณสมบัติ anisotropic ในเหล็ก