کرنش کشسان

💡 منطقه کشسان یا الاستیک: بخش خطی منحنی، از ابتدا تا نقطه تسلیم (yielding point) که تغییر شکل به صورت الاستیک است، منطقه الاستیک نامیده می‌شود. در این منطقه تنش و کرنش رابطه خطی دارند و قانون هوک به شرح ذیل برقرار است:

💡 از آن جایی که تغییرات کرنش دلخواه است، رابطهٔ تنش - کرنش یک مادهٔ کشسان به صورت زیر داده می‌شود:

💡 انرژی ذخیره شده مربوط به تغییر شکل کشسان در نقطه تسلیم، به تنسور تنش وابسته است، بنابراین تسلیم موقعی رخ می دهد که انرژی کرنشی بر واحد حجم بیشتر از انرژی کرنشی در نقطه تسلیم یک تنش ساده باشد. برای تنش 3 بعدی معادله زیر برقرار است:

💡 گسترش ترک در یک کرنش بحرانی، 𝜖𝑚، با افزایش نامطلوب در انرژی سطحی با طولانی شدن ترک مخالفت می‌کند و با آزاد شدن انرژی کشسانی مواد نزدیک ترک، افزایش می‌یابد. شرایط انتشار یک ترک خشک را می‌توان با استفاده از مکانیک شکست به‌طور دقیق ارزیابی کرد.

💡 در محدوده الاستیک ماده، مقدار کرنش کشسان با میزان اعمال نیروی خارجی رابطه مستقیم دارد و با برداشتن نیرو، جسم به حالت اولیه باز می‌گردد.

💡 برای تعیین خواص مکانیکی یک فلز، ابتدا باید میزان کرنش کشسان را در نمودار تنش و کرنش بررسی کرد تا نقطه تسلیم ماده مشخص شود.

💡 مهندسان مواد با مطالعه دقیق رفتار کرنش کشسان در دماهای مختلف، سعی می‌کنند آلیاژهای جدید و بسیار مقاوم‌تری برای صنایع هوافضا تولید کنند.