การเสียรูปในวัสดุศาสตร์: ประเภท ปัจจัย และการประยุกต์
การเสียรูปคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก สามารถแบ่งได้หลายประเภท ได้แก่ การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นและการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก การเสียรูปแบบยืดหยุ่นเกิดขึ้นเมื่อวัสดุกลับคืนสู่รูปร่างเดิมหลังจากแรงออก ในขณะที่การเสียรูปแบบพลาสติกส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุอย่างถาวร
2 การเสียรูปประเภทต่าง ๆ มีอะไรบ้าง ?
มีการเสียรูปหลายประเภท ได้แก่:
a) การเสียรูปแบบยืดหยุ่น : วัสดุจะกลับสู่รูปร่างเดิมหลังจากแรงออกไปแล้ว
b) การเสียรูปพลาสติก : การเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างถาวรจะเกิดขึ้นแม้หลังจากออกแรงไปแล้ว ถูกลบออก
c) การเสียรูปของการคืบคลาน : การเสียรูปแบบค่อยเป็นค่อยไปที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปภายใต้ภาระคงที่ ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเสียรูปมีอะไรบ้าง ?
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อการเสียรูปของวัสดุ รวมถึง:
a) ประเภทของภาระ : ประเภทของภาระที่ใช้กับวัสดุสามารถส่งผลต่อการเสียรูปได้ ตัวอย่างเช่น โหลดแรงอัดอาจทำให้เกิดการเสียรูปมากกว่าโหลดแรงดึง
b) ความเข้มของโหลด : ปริมาณแรงที่ใช้กับวัสดุยังส่งผลต่อการเปลี่ยนรูปด้วย โดยทั่วไปการเพิ่มความเข้มของโหลดจะนำไปสู่การเสียรูปมากขึ้น
d) คุณสมบัติของวัสดุ : คุณสมบัติของวัสดุที่ถูกเปลี่ยนรูป เช่น ความแข็งและความแข็งแรง สามารถส่งผลต่อระดับของการเสียรูปได้) อุณหภูมิ : การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนรูปของ วัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีการขยายตัวหรือการหดตัวจากความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ
e) เวลา : การเสียรูปอาจเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการคืบคลานหรือการโหลดที่ล้า
4. การประยุกต์ใช้การเสียรูปคืออะไร ?การเปลี่ยนรูปเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการใช้งานทางวิศวกรรมและเทคโนโลยีหลายอย่าง รวมถึง:
a) การออกแบบโครงสร้าง : การทำความเข้าใจการเปลี่ยนรูปของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบโครงสร้างที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ เช่น สะพาน อาคาร และเครื่องจักร
b) วัสดุศาสตร์ : นักวิจัยศึกษาการเสียรูปเพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุและพัฒนาวัสดุใหม่ให้มีสมรรถนะที่ดีขึ้น
c) วิศวกรรมเครื่องกล : การเสียรูปมีบทบาทสำคัญในการออกแบบและวิเคราะห์ระบบเครื่องกล รวมถึงเครื่องยนต์ เกียร์ และเครื่องจักรอื่นๆ
d) วิศวกรรมการบินและอวกาศ : การเสียรูปของวัสดุภายใต้สภาวะการบินด้วยความเร็วสูงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบเครื่องบินและยานอวกาศ วิศวกรรมชีวการแพทย์ : การทำความเข้าใจการเปลี่ยนรูปของเนื้อเยื่อชีวภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์และการปลูกถ่าย



