pružnost
Pružnost je vlastnost materiálů, která se projevuje jejich schopností vracet se do původního tvaru po odstranění vnějších sil, které na ně působily. Pružné materiály se deformují, když jsou vystaveny zatížení, a po odstranění tohoto zatížení se opět vrátí do své původní polohy.
Pružnost je důležitou vlastností materiálů, která ovlivňuje jejich chování pod zatížením a jejich využití v různých oborech. Správné porozumění pružnosti je nezbytné pro inženýry a designéry, kteří navrhují a analyzují materiály a konstrukce.
Základní pojmy a vlastnosti pružnosti
Deformace
❃ Deformace je změna tvaru nebo objemu materiálu v důsledku působení sil
Elasticita: dočasná deformace, po odstranění síly se materiál vrátí do původního tvaru.
Plasticita: trvalá deformace, materiál zůstává deformován i po odstranění síly.
Hookův zákon
Popisuje lineární vztah mezi silou působící na materiál a deformací, kterou tato síla způsobuje, v elastickém pásmu.
Tento zákon se vyjadřuje vzorcem:
je síla,
je prodloužení (deformace)
Tuhost (modul pružnosti)
❃ vyjadřuje míru odporu materiálu vůči deformaci.
❃ Materiály s vysokou tuhostí se deformují méně než materiály s nízkou tuhostí.
Existují různé moduly pružnosti:
Modul pružnosti v tlaku (E): Měří tuhost materiálu vůči stlačení.
Modul pružnosti v tahu: Měří tuhost materiálu vůči tažení.
Pružnost a teplota
❃ Pružnost materiálu se může měnit v závislosti na teplotě.
❃ Vysoké teploty obvykle vedou k poklesu pružnosti a zvyšují plasticitu, zatímco nízké teploty mohou zpevnit materiály.
Příklady pružných materiálů
Guma: Vynikající pružnost, vrací se do původního tvaru po deformaci.
Plasty: Některé plasty mají elastické vlastnosti, zatímco jiné mohou být křehké.
Aplikace
Stavebnictví: Pružnost materiálů je klíčová pro návrh konstrukcí, které musí odolávat zatížení (např. mosty, budovy).
Strojírenství: Pružné prvky (např. pružiny) se používají v mechanických systémech k absorbování nárazů a vibrací.
Automobilový průmysl: Pružnost pneumatik a tlumičů zajišťuje pohodlnou jízdu a stabilitu vozidla.