22.4 : Plastik Deformasyonlar

Plastik deformasyon, malzeme biliminde, bir malzemenin elastik kapasitesinin ötesinde bir strese maruz kaldığında şeklindeki geri dönüşü olmayan değişimi açıklayan temel bir kavramı temsil eder. Bu olgu, yapı mühendisliğinde, özellikle bir ucunda güvenli bir şekilde sabitlenen ve diğer ucunda yük taşıyan konsol kirişlerin tasarımında ve analizinde önemlidir. Bu kirişler esneklik aralıkları dahilinde yüklere maruz kaldıklarında, yük kaldırıldığında orijinal şekillerine dönerek esneklik özelliğini gösterirler. Ancak bu elastik sınırın aşılması, maksimum bükülme momenti nedeniyle sabit uçta başlayan ve 'plastik mafsal' olarak bilinen kalıcı bir bükülme olarak ortaya çıkan plastik deformasyona yol açar.

Yükleme arttıkça plastik mafsal, kirişin serbest ucuna doğru giderek uzar ve geri dönüşümlü deformasyondan geri dönüşümsüz deformasyona geçişi işaretler. Bu kayma aynı zamanda kiriş içindeki gerilim dağılımını, uygulanan yükle doğrudan orantılı olan tek biçimli bir düzenden, malzemenin akma noktasını tanımlayan daha karmaşık bir düzenlemeye doğru değiştirir. Yüklemenin devam etmesi kirişin kırılması ile sonuçlanacaktır.

Hem güvenli hem de ekonomik açıdan uygun olması gereken yapıları tasarlarken plastik deformasyon kavramını anlamak hayati öneme sahiptir. Bu yapıların beklenen yüklere dayanabilmesini sağlamak çok önemlidir.