弹性与塑性

　　材料在外力作用下，将在受力的方向产生变形。根据变形的性质分为弹性变形和塑性变形。

　　1.弹性

　　物体在外力作用下产生变形，当外力去除后变形能完全恢复，这种性质称为弹性。这种能够完全恢复的变形称为弹性变形，具有这种性质的材料称为弹性体。弹性体的应力—应变曲线是一条闭合曲线，即弹性变形属于可逆变形。如果应力与应变呈直线关系，即符合虎克定律，则该物体叫做虎克弹性体，公式中的比例常数正叫做该材料的弹性模量。虎克定律表达式为：

　　式中ε——应变，即单位长度产生的变形量

　　σ——应力，MPa

　　E——弹性模量，MPa

　　可见，弹性模量E值等于应变为l时的应力值。E值越大，表明材料越不容易变形，即刚性好。弹性模量是材料的一个重要性质，是进行结构设计时的重要参数。有些材料受力时应力与应变不成比例关系，但去除外力后变形也能完全恢复，这类物体叫做非虎克体，非虎克体的弹性模量不是一个定值。

　　2.塑性

　　材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有一部分变形不能恢复，这种性质称为材料的塑性，这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。实际上纯弹性变形的材料是没有的，通常一些材料在受力不大时，表现为弹性变形，而当外力达到一定值时，则呈现塑性变形实际生活中完全理想的塑性体和弹性体是不存在的。有些材料在应力较小的范围内表现为弹性，当应力超过某一范围后表现为塑性。取消外力后，一部分变形能够恢复，而一部分变形残存下来。例如建筑钢材，在受力不超过弹性极限时呈弹性，如果在弹性范围内卸载，则变形完全恢复，利用这一特性可生产预应力钢筋混凝土。当外力超过钢材的弹性极限后，将产生不可恢复的塑性变形，且变形的同时能保持不断裂，利用这一特性可对钢材进行弯曲、轧制等冷加工，得到所需的形状。还有一些材料没有明显的弹性阶段，从一开始受力就是弹性变形与塑性变形同时产生，取消外力后弹性变形部分恢复，而塑性变形部分残存。