تئوری پلاستیسیته

تئوری پلاستیسیته علمی است که به بررسی رفتار مواد در کرنش هایی که از قانون هوک تبعیت نمی کنند، می پردازد.
تئوری پلاستیسیته کلاسیک، در مطالعه مواد در اواخر قرن ۱۹ رشد پیدا کرد، برای موادی که علاوه بر تغییر شکل الاستیک، بعد از رسیدن به تنش تسلیم، تغییر شکل پلاستیک دارند. در فلزات و مواد کریستالی، این تغییر شکل به دلیل جابجایی نابجایی های ساختار کریستال اتفاق می افتد. [ ۱]
برخی از جوانب تغییر شکل پلاستیک فرمول بندی ریاضی آن را مشکل تر از تغییر شکل الاستیک مواد می نماید؛ مثلاً تغییر شکل الاستیک یک تابع حالت است ولی تغییر شکل پلاستیک تابع مسیر.
تئوری پلاستیسیته یکنواخت، رفتار ماده و تغییر شکل پلاستیک آن را در هنگام بارگذاری یکنواخت توضیح می دهد. [ ۲]
ویژگی خاک رس که به آن اجازه می دهد شکل بدون گسیختگی هنگام اعمال زور به آن تغییر شکل دهد. ویژگی های خاک رس پاتر را نمی توان با هر آزمایش علمی قابل تکرار اندازه گیری کرد؛ بنابراین ارزیابی آن ذهنی است. [ ۳]
در تئوری های پلاستیسیته جریان، فرض می شود که امکان تجزیه کرنش کل در یک جسم را به صورت حاصل جمع یا ضرب یک بخش الاستیک و یک بخش پلاستیک وجود دارد که بخش الاستیک کرنش از طریق مدل های الاستیک خطی یا هایپرالاستیک قابل محاسبه است. اگرچه، برای تعیین بخش پلاستیک کرنش باید از یک قانون جریان و یک مدل سخت شوندگی استفاده کرد.
پلاستیسیته، توانایی جامدات خاص به جریان یا تغییر شکل به طور دائم زمانی که در معرض تنش های حد واسط بین آن تولید تغییر شکل موقتی، یا رفتار الاستیک، و آن هایی که منجر به شکست مواد یا گسیختگی می شوند. پلاستیسیته، یک جامد را تحت عمل نیروهای خارجی قرار می دهد تا تغییر شکل دایمی بدون گسیختگی انجام شود. الاستیسیته در مقایسه، یک جامد را قادر می سازد تا پس از حذف بار به شکل اصلی خود برگردد. تغییر شکل پلاستیک در بسیاری از فرایندهای تشکیل فلز ( غلتیدن، فشار، جعل ) و در فرآیندهای زمین شناسی ( تخته سنگی و جریان سنگ در زمین تحت فشار بسیار بالا و در دماهای بالا ) رخ می دهد. [ ۴]
کرنش را در منحنی تنش - کرنش می توان به دو بخش کرنش الاستیک قابل بازگشت ( εe ) و کرنش غیر الاستیک ( εp ) تجزیه کرد. تنش در نقطه تسلیم اولیه، σ۰ نامیده می شود. برای موادی با خاصیت سخت شوندگی کرنش، با افزایش دادن تغییر شکل پلاستیک، مقدار تنش تسلیم تا مقدار σyافزایش می یابد.