elastischplastische

Elastisch-plastische Verformung bezeichnet das Verhalten von Materialien, die sowohl elastische als auch plastische Reaktionen zeigen. Bei geringen Lasten verformt sich das Material elastisch: die Dehnung verschwindet, sobald die Belastung entfernt wird. Überschreitet der Stress eine Grenzgröße, den Fließ- oder Yield-Stress, tritt plastische Verformung ein, bei der ein Teil der Dehnung dauerhaft erhalten bleibt.

In der Regel wird das elasto-plastische Verhalten durch Modelle beschrieben, die die totale Dehnung in einen elastischen Anteil εe und einen plastischen Anteil εp zerlegen. Der elastische Anteil folgt meist dem Hooke-Gesetz (σ = E εe), während der plastische Anteil durch Fließregeln und ein Fließkriterium definiert wird, etwa durch das von-Mises- oder Tresca-Kriterium. Je nach Material können Härte- oder Abhängigkeiten von der Dehnung auftreten, die isotrope oder kinematische Härte darstellen. In vielen Anwendungen wird ferner zwischen linear-elastischer, elastisch-plastischer und rein plastischer Reaktionsweise unterschieden und zeitabhängige Effekte wie Verfestigung oder Temperaturabhängigkeiten berücksichtigt.

Anwendungen finden sich in der Metallverarbeitung, etwa beim Schmieden, Biegen oder Tiefziehen, sowie in der Strukturmechanik zur realistischen Spannungsberechnung von Bauteilen. In der Geowissenschaft beschreibt elasto-plastisches Verhalten das Deformationsspektrum von Gesteinen unter Stress: Elastizität speichert Energie, während ab bestimmten Druckverhältnissen plastische Ströme auftreten, die zu dauerhaften Formänderungen führen und tektonische Prozesse beeinflussen können.

Zusammengefasst bezeichnet elastisch-plastisches Verhalten die Mischung aus reversibler elastischer Verformung und irreversibler plastischer Verformung in Materialien, ein zentrales Konzept in Technik und Naturwissenschaft.