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Verformung eines geraden Stabes/Platte in einen Kreis/ein Rohr.
Verzerrung eines Quadrates zu einem rautenähnlichen 4-Eck, beispielsweise durch eine Schubkraft bzw. Scherbelastung
Objekt wird von undeformierter Ausgangslage in eine verformte Lage bewegt

Als Verformung (auch Deformation oder Verzerrung bezeichnet) eines Körpers bezeichnet man in der Kontinuumsmechanik die Änderung seiner Form infolge der Einwirkung einer äußeren Kraft. Die Deformation kann als Längenänderung (Dehnung) oder als Winkel­änderung (Scherung) in Erscheinung treten. Die Verformung wird mithilfe des Verzerrungstensors dargestellt. Die der äußeren Kraft entgegengesetzte Kraft des Körpers ist der Verformungswiderstand.

UnterteilungenBearbeiten

Verformungen lassen sich zerlegen in:

  • einen isotropen Anteil (isotrope Größenänderung unter Beibehalten der Form) und
  • einen deviatorischen Anteil (Änderung der Form unter Beibehalten des Volumens).

Außerdem bestehen Verformungen aus

Weiterhin werden Verformungen unterteilt in

  • spontane Verformungen und
  • viskose Verformungen.

Reversible elastische VerformungBearbeiten

Eine reversible – also eine umkehrbare oder nicht dauerhafte – Verformung nennt man elastische Verformung. Die dazugehörige Werkstoffeigenschaft wird Elastizität genannt.

Irreversible plastische VerformungBearbeiten

 
Atomistische Sicht auf die plastische Deformation unter einem sphärischen Indenter in (111)-Kupfer. Alle Atome in idealer Gitterstruktur sind weggelassen, und der Farbcode zeigt das Spannungsfeld nach von Mises an.

Eine irreversible, also dauerhafte, Verformung ab dem Erreichen einer Fließgrenze nennt man plastische Verformung. Voraussetzung hierfür ist, dass ein Werkstoff umformbar ist; die dazugehörige Eigenschaft eines Werkstoffes nennt man Plastizität.
Die irreversible Verformung von Werkstoffen ohne Fließgrenze (z. B. die meisten Flüssigkeiten) nennt man viskose Verformung.

Bei sehr hoher Sprödigkeit bricht der Werkstoff, ohne sich vorher relevant zu verformen. Bei Gesteinen ist dies bei Verschiebungen im Millimeter- bis Zentimeterbereich pro Jahr der Fall, während langsamere Vorgänge plastisch ablaufen (siehe Falte (Geologie), Tektonik).

Auf der Nanoskala kann auch die primäre plastische Deformation vollständig reversibel sein. Dies setzt voraus, dass noch kein Materialtransport in Form von Quergleiten eingesetzt hat.[1]

Siehe auchBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Gerolf Ziegenhain, Herbert M. Urbassek: Reversible Plasticity in fcc metals. In: Philosophical Magazine Letters. 89(11): 717–723, 2009, doi:10.1080/09500830903272900.