機械性質
彈性變形(elastic deformation)
輕輕拉一個彈簧,放手,它會彈回到原本一模一樣的長度。這種完全可回復、會彈回去的變形就是彈性變形。在原子尺度上沒有任何東西被永久重排:原子之間的鍵只是被稍微拉長或彎折,像微小僵硬的彈簧,力一移除就把原子拉回原位。
在彈性變形中,應力與應變成正比(虎克定律),所以應力應變曲線一開始是一條直線,其斜率就是彈性模數。因為只是鍵的拉伸,應變很小——剛硬金屬在降伏前通常低於約 0.5 percent。在這個範圍內卸載,應變會回到零,完全不記得曾被加載過。彈性變形還會儲存能量:卸載時釋放的這份能量,正是讓彈簧回推、讓弓射出箭的東西。
要誠實面對的關鍵是:彈性行為是有界的。一旦超過彈性極限,部分變形就變成永久(塑性),棒材不再完全回到起點。彈性通常也只在形狀上可逆,而非每個細節都可逆:真實材料會有微小的時間延遲效應(黏彈性,在高分子中更明顯),而且「彈性」不等於「可拉伸」——玻璃和鑽石在專業意義上極具彈性,卻幾乎不變形就斷了。
把鋼製迴紋針稍微彎一點,它會彈回筆直(彈性);彎得太遠它就維持折痕(你已越入塑性變形)。
彈性意味著完全回復;卸載時應力應變圖上的直線會沿原路退回。
彈性不等於可拉伸。玻璃高度彈性(很剛硬、完全可回復)卻在極小應變下就斷裂;橡膠能大幅拉伸,但那是另一種非線性的彈性。
又称
另见