了解材料的柔韧性

许多应用需要灵活性才能保持原始形状。柔韧性是材料在施加载荷后弹性弯曲然后恢复其原始形状的能力。当施加弹性应变时，柔性材料可以被可逆地拉伸。屈服强度，或材料在断裂或不可逆变形之前所能承受的最大应力，是表征弹性极限的材料特性。

本文将讨论以下有关灵活性的问题：

• 什么是灵活性？
• 柔性材料有什么好处？
• 柔性材料有哪些应用？
• 有哪些不同类型的灵活性？
• 柔韧性和弹性有什么区别？

什么是灵活性？

柔韧性是材料弹性弯曲然后在消除应力时恢复到其初始形状的能力。当柔性材料经历弹性应变时，它们可以被可逆地拉伸。屈服强度，或材料在断裂或不可逆变形之前所能承受的最大应力，是最能描述弹性极限的材料属性。

除了厚度之外，还可以通过比较材料的屈服强度与弹性模量比来评估材料的柔韧性程度，这分别表示材料的刚度和强度。

柔性材料有什么好处？

当施加压力或有东西撞到它们时弯曲或让位的能力使得灵活性至关重要。这使这些组件或仪器能够执行需要轻触的操作。

柔性材料有哪些应用？

柔性材料在 3D 打印中经常用于以下应用：

• 阻尼器
• 密封接头
• 夹具

阻尼器

由柔性材料制成的“保险杠”可以将玻璃或其他易碎物体推到一边，而不会真正破坏它们。为此，喜力在其位于西班牙塞维利亚的装瓶厂使用了柔性材料。

密封接头

所有在其工厂中使用或处理液体或油类的公司都可以使用由柔性材料制成的密封接头，因为它们可以符合适当的形状并提供紧密的配合。

抓手

一些企业使用柔性材料制造夹具，以实现精细的产品处理。

有哪些不同类型的灵活性？

弹性和可塑性是日常生活中两种主要的柔韧性。尽管这两种类型的灵活性表面上看起来比较相似，但一旦您了解它们的实际操作方式，您就会发现它们之间存在很大差异。当减少到它们最基本的组成部分时，材料可以弯曲成两种不同的类别和类型的变化。

弹性

弹性描述了材料响应施加的力而改变形状并在施加的力撤消后恢复其初始形状的能力。橡胶很好地说明了它是如何工作的，因为它在被拉伸后会恢复到原来的形状。即使在外力使粒子和连接它们的链接发生变形的情况下，材料的内部结构也可以恢复到原来的形式。

可塑性

当对材料施加力时，它可以改变形状。但是，当外力撤去时，材料并没有恢复到原来的形状；相反，它需要额外的力量才能弯曲回原来的位置。考虑我们如何将回形针弯曲和扭曲成不同的形状，它们将保持这些形状，直到我们再次弯曲它们。即使内部结构还是单体，但已经发生了永久性的变化，可能会破坏一些内部的联系，要恢复到施力前的相同状态，也不是那么简单的事情。

这就解释了为什么即使是柔性材料也会断裂。如果施加过大的力，可能会导致将颗粒结合在一起的键减弱到完全分离的程度，从而导致材料断裂。当我们弯曲回形针时，金属晶格颗粒之间的键会被拉伸，如果它们承受过大的张力，它们就会断裂。即使是极富弹性的材料，在断裂前也有最大的拉伸。

建筑物需要具有一定弹性的材料，这样如果它被什么东西击中，它可以吸收一些冲击而不会破裂，而可塑性则确保如果冲击大于材料在不弯曲的情况下可以承受的冲击，它就会弯曲不仅仅是完全破坏。当人们在尝试做某事时，重要的是要了解他们付出了多少。

现代汽车很好地说明了可塑性如何发挥作用。它们由具有足够柔韧性的材料构成，可在接触过程中弯曲和起皱，吸收力以防止中心更坚硬的结构断裂并严重伤害乘员。

观看下面的视频以了解有关灵活性的更多信息：

柔韧性和弹性有什么区别？

弹性和柔韧性是两个截然不同的理念和特征。与玻璃相比，玻璃同样具有弹性，但在室温下很硬，橡胶主要是弹性和柔韧（延展性）材料（易碎）。与弹性相比，材料的柔韧性更多地与韧性有关，因为韧性被定义为对冲击载荷的抵抗力。

因此，弹性材料可能非常脆或非常坚韧（延展性）。我们可能会争辩说，延展性（柔韧性）与材料在变形过程中可以吸收的能量有关，而弹性是材料抵抗永久变形（抵抗塑性变形）的能力。玻璃破裂的力要小得多，而且比橡胶更有弹性和刚性。玻璃更耐用，而橡胶则不那么坚硬。

比较材料 A 和 B 时，材料 A 的变形量远小于材料 B，材料 B 的弹性模量更小。 B 比 A 更灵活，因为它变形的力（应力）要小得多。也就是说，材料B更容易变形，这种变形可能是弹性的可逆的，也可能是永久的、不可逆的（塑性的）。

总结

柔韧性是材料在施加载荷后弹性弯曲然后恢复其原始形状的能力。当施加弹性应变时，柔性材料可以被可逆地拉伸。柔韧性和弹性是相当相关的，但它们之间的差异仍然可以感知。

这就是本文的全部内容，其中将检查以下问题的答案：

• 什么是灵活性？
• 柔性材料有什么好处？
• 柔性材料有哪些应用？
• 有哪些不同类型的灵活性？
• 柔韧性和弹性有什么区别？

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