Kas ir deformācijas ātrums?

Deformācija ir deformācijas apjoma mērs, kas rodas, kad objekts tiek pakļauts spriedzei. Deformācijas ātrums ir definēts kā deformācijas izmaiņas laika gaitā. Visu materiālu izmēri, pakļaujoties spriedzei, nedaudz mainīsies. Sprieguma izraisītā deformācija var būt pilnībā atgriezeniska vai paliekoša atkarībā no pielietotā sprieguma lieluma.

Elastīgā deformācija rodas, kad spriedzes pakļautais materiāls atgriežas tā sākotnējos izmēros pēc spriedzes noņemšanas. Plastmasas deformācija rodas, ja objekts ir pakļauts ļoti lielam spriegumam un pēc spriedzes noņemšanas vairs neatgriežas sākotnējā formā. Daudzos materiālos elastīgās deformācijas maiņa notiek acumirklī, kas nozīmē, ka tā notiek bez manāma laika ilguma. Deformācija, kas ir pilnībā atjaunojama, bet notiek laika gaitā, ir aprakstīta deformācijas ātruma izteiksmē.

Deformācijas ātrums dažādiem materiāliem ir ļoti atšķirīgs, un tas bieži mainās dažādās temperatūrās un pielietotajā spiedienā. Tērauds ir materiāla piemērs, kas atgriežas sākotnējā stāvoklī uzreiz pēc spriedzes noņemšanas. Un otrādi, ģeoloģijā spriegumi tiek pielietoti miljoniem gadu, un akmeņu deformācijas ātrums parasti ir ļoti zems. Materiālam, kura deformācijas ātrums dažādās temperatūrās un spiedienos ļoti mainās, ir augsta deformācijas ātruma jutība.

Šis ātrums ir atkarīgs arī no spēka vai sprieguma pielikšanas veida. Daudzām plastmasām, ja tiek pielikts pakāpenisks stiepšanās spēks, materiāls ievērojami pagarinās, pirms tas saplīst. Tas ir tāpēc, ka plastmasā esošajām molekulām ir pietiekami daudz laika, lai pārorientētos un pārvietotos viena otrai garām, izraisot stiepšanos. Ja plastmasai tiek pielikts trieciens vai pēkšņs spēks, tā nekavējoties saplīsīs un izturēsies kā trausls materiāls. Viens un tas pats plastmasas materiāls var reaģēt ļoti atšķirīgi, jo ir dažādi deformācijas ātrumi, ko rada sprieguma pielietošanas veids.

Deformācijas ātrumu var izmērīt laboratorijā, izmantojot speciālu testa iekārtu, kas pieliek paraugam ļoti precīzas slodzes, vienlaikus mērot deformāciju un atjaunošanos, kas rodas pēc sprieguma noņemšanas. Tā kā materiāla deformācijas ātrums ietekmēs tā darbību, ir svarīgi saprast tā jutīgumu pret slodzes veidu, sprieguma lielumu un temperatūru. Izpratne par materiāla deformācijas ātrumu nodrošinās, ka tas atbilst veiktspējas specifikācijām, kas nepieciešamas galapatēriņa lietojumā.