Διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας

Κύρια διαφορά- Δύναμη έναντι ακαμψίας

Η αντοχή και η ακαμψία είναι δύο φυσικές ιδιότητες των υλικών. Και οι δύο όροι περιγράφουν πόσο ισχυρό είναι το υλικό, αλλά έχουν διαφορετικούς ορισμούς. Η αντοχή είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου ή μιας ουσίας να αντέχει σε μεγάλη δύναμη ή πίεση. Η ακαμψία είναι η ακαμψία ενός αντικειμένου (ο βαθμός στον οποίο αντιστέκεται στην παραμόρφωση ως απόκριση σε μια εφαρμοζόμενη δύναμη). Επομένως, υπάρχει διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας, αν και χρησιμοποιούνται εναλλακτικά. Η κύρια διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας είναι ότι η αντοχή είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να αντέχει την πίεση χωρίς να σπάει, ενώ η ακαμψία είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να αντιστέκεται στην παραμόρφωση όταν εφαρμόζεται τάση.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Δύναμη
      – Ορισμός, Διαφορετικοί τύποι, Παραμόρφωση
2. Τι είναι η Δυσκαμψία
       – Ορισμός, διαφορετικοί τύποι, τύπος
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αντοχή κόπωσης, αντοχή σε κρούση, ακαμψία, αντοχή, αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή διαρροής

Τι είναι η Δύναμη

Η ισχύς μιας ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να αντέχει σε μεγάλη δύναμη ή πίεση χωρίς θραύση ή πλαστική παραμόρφωση. Πλαστική παραμόρφωση είναι η μόνιμη παραμόρφωση ή αλλαγή του σχήματος ενός στερεού σώματος χωρίς θραύση υπό την επίδραση παρατεταμένης δύναμης. Επομένως, ο όρος αντοχή περιγράφει την ικανότητα μιας ουσίας να υποστηρίζει μια δύναμη χωρίς καμία φυσική αστοχία.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί όροι που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη δύναμη. Όλοι αυτοί οι όροι εξηγούν ορισμένες συγκεκριμένες φυσικές ιδιότητες της ύλης. Μερικοί από αυτούς τους όρους δίνονται παρακάτω.

• Ισχύς κρούσης – την ικανότητα μιας ουσίας να αντέχει την ξαφνική ασκούμενη δύναμη.
• Αντοχή εφελκυσμού – η μέγιστη καταπόνηση που μπορεί να αντέξει μια ουσία χωρίς να τεντωθεί ή να σπάσει.
• Ισχύς απόδοσης – η ελάχιστη τάση που απαιτείται για να γίνει μόνιμη παραμόρφωση σε μια ουσία
• Δύναμη κόπωσης – η υψηλότερη καταπόνηση που μπορεί να αντέξει ένα υλικό για συγκεκριμένο αριθμό κύκλων χωρίς θραύση. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως δύναμη αντοχής.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι, όπως όλκιμες ουσίες, εύθραυστες ουσίες, ελαστικές ουσίες κ.λπ. Η ισχύς αυτών των ουσιών ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της ουσίας. Για παράδειγμα, η ισχύς μιας εύθραυστης ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να αντέχει σε μια εφαρμοζόμενη τάση χωρίς θραύση, ενώ η αντοχή μιας όλκιμης ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να αντέχει σε ασκούμενη τάση χωρίς πλαστική παραμόρφωση.

Εικόνα 1:Τυπική καμπύλη τάσης-καταπόνησης για ένα όλκιμο υλικό

Η παραπάνω καμπύλη δείχνει την καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης για ένα όλκιμο υλικό. Ένα όλκιμο υλικό είναι μια ουσία που μπορεί να τραβηχτεί σε λεπτά σύρματα χωρίς σπάσιμο. Η αντοχή διαρροής δίνει την ελάχιστη αντοχή που απαιτείται για τη μόνιμη παραμόρφωση του υλικού σε σύρμα. Η απόλυτη αντοχή είναι η μέγιστη αντοχή που μπορεί να αντέξει το υλικό κατά την παραμόρφωση.

Τι είναι η ακαμψία

Η ακαμψία είναι η ακαμψία ενός αντικειμένου. Η ακαμψία αναφέρεται στην ικανότητα αντίστασης στην παραμόρφωση. Είναι η αντίσταση στη λειτουργική αστοχία. Η ακαμψία είναι το αντίθετο της ευελιξίας. Πιο εύκαμπτη είναι μια ουσία, λιγότερο άκαμπτη. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται κυρίως για ελαστικές ουσίες, καθώς οι εύθραυστες ουσίες δεν υφίστανται καμία παραμόρφωση.

Η ακαμψία μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

K  =  F / δ

• K είναι η ακαμψία
• F είναι η ασκούμενη δύναμη
•  δ είναι η παραμόρφωση

Εικόνα 2:Δυσκαμψία ουσίας που μπορεί να λυγίσει

Η ακαμψία δίνεται από τη μονάδα N/m. Αυτό συμβαίνει γιατί η μονάδα για την εφαρμοζόμενη δύναμη είναι N (Newton) και η παραμόρφωση δίνεται με m (μέτρα). Αυτή η παραμόρφωση είναι συχνά μια αλλαγή στο μήκος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ακαμψίας.

• Ακαμψία περιστροφής – αυτό δίνεται από την εφαρμοζόμενη ροπή διαιρούμενη με την περιστροφή
• Αξονική ακαμψία – δίνεται για ένα αντικείμενο σε τάση ή συμπίεση.

Διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας

Ορισμός

Δύναμη: Η αντοχή μιας ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να αντέχει σε μεγάλη δύναμη ή πίεση χωρίς θραύση ή πλαστική παραμόρφωση.

Ακαμψία:  Η ακαμψία είναι η ακαμψία ενός αντικειμένου.

Ικανότητα

Δύναμη: Η αντοχή περιγράφει την ικανότητα ενός αντικειμένου να αντέχει την πίεση χωρίς σπάσιμο ή πλαστική παραμόρφωση.

Ακαμψία: Η ακαμψία περιγράφει την ικανότητα ενός αντικειμένου να αντιστέκεται στην παραμόρφωση όταν εφαρμόζεται τάση.

Αποτυχία

Δύναμη: Η ισχύς σχετίζεται με τη φυσική αστοχία μιας ουσίας.

Ακαμψία: Η ακαμψία σχετίζεται με τη λειτουργική αστοχία μιας ουσίας.

Ουσίες

Δύναμη: Η αντοχή σχετίζεται τόσο με ελαστικές όσο και με εύθραυστες ουσίες.

Ακαμψία: Η ακαμψία ισχύει κυρίως για ελαστικές ουσίες.

Διαφορετικοί τύποι

Δύναμη: Διαφορετικοί τύποι αντοχών περιλαμβάνουν αντοχή σε κρούση, αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε κόπωση, αντοχή διαρροής κ.λπ.

Ακαμψία: Οι διαφορετικοί τύποι ακαμψίας περιλαμβάνουν την περιστροφική ακαμψία και την αξονική ακαμψία.

Συμπέρασμα

Η αντοχή και η ακαμψία είναι δύο φυσικές ιδιότητες των ουσιών. Η κύρια διαφορά μεταξύ αντοχής και ακαμψίας είναι ότι η αντοχή είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να αντέχει μια τάση χωρίς θραύση, ενώ η ακαμψία είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να αντιστέκεται στην παραμόρφωση όταν εφαρμόζεται τάση.

Αναφορά:

1. «Αντοχή των υλικών». Wikipedia, Ίδρυμα Wikimedia, 13 Ιανουαρίου 2018, Διαθέσιμο εδώ.
2. "Δοκιμή φυσικών ιδιοτήτων:Αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε κάμψη, κρούση." ELTEK International Laboratories, Διαθέσιμα εδώ.
3. Ακαμψία. Engineering Tool Box, Διατίθεται εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Ακαμψία δοκού" Από Ootsuka02 – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Stress Strain Ductile Material" Κατά Ανάλυση – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia