彈性與塑性

　　材料在外力作用下，將在受力的方向產(chǎn)生變形。根據(jù)變形的性質(zhì)分為彈性變形和塑性變形。

　　1.彈性

　　物體在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后變形能完全恢復，這種性質(zhì)稱為彈性。這種能夠完全恢復的變形稱為彈性變形，具有這種性質(zhì)的材料稱為彈性體。彈性體的應力—應變曲線是一條閉合曲線，即彈性變形屬于可逆變形。如果應力與應變呈直線關系，即符合虎克定律，則該物體叫做虎克彈性體，公式中的比例常數(shù)正叫做該材料的彈性模量。虎克定律表達式為：

　　式中ε——應變，即單位長度產(chǎn)生的變形量

　　σ——應力，MPa

　　E——彈性模量，MPa

　　可見，彈性模量E值等于應變?yōu)閘時的應力值。E值越大，表明材料越不容易變形，即剛性好。彈性模量是材料的一個重要性質(zhì)，是進行結(jié)構(gòu)設計時的重要參數(shù)。有些材料受力時應力與應變不成比例關系，但去除外力后變形也能完全恢復，這類物體叫做非虎克體，非虎克體的彈性模量不是一個定值。

　　2.塑性

　　材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后，有一部分變形不能恢復，這種性質(zhì)稱為材料的塑性，這種不能恢復的變形稱為塑性變形（或永久變形）。實際上純彈性變形的材料是沒有的，通常一些材料在受力不大時，表現(xiàn)為彈性變形，而當外力達到一定值時，則呈現(xiàn)塑性變形實際生活中完全理想的塑性體和彈性體是不存在的。有些材料在應力較小的范圍內(nèi)表現(xiàn)為彈性，當應力超過某一范圍后表現(xiàn)為塑性。取消外力后，一部分變形能夠恢復，而一部分變形殘存下來。例如建筑鋼材，在受力不超過彈性極限時呈彈性，如果在彈性范圍內(nèi)卸載，則變形完全恢復，利用這一特性可生產(chǎn)預應力鋼筋混凝土。當外力超過鋼材的彈性極限后，將產(chǎn)生不可恢復的塑性變形，且變形的同時能保持不斷裂，利用這一特性可對鋼材進行彎曲、軋制等冷加工，得到所需的形狀。還有一些材料沒有明顯的彈性階段，從一開始受力就是彈性變形與塑性變形同時產(chǎn)生，取消外力后彈性變形部分恢復，而塑性變形部分殘存。