Techniklexikon

Plastizitätstheorie

Festkörperphysik, Forschungszweig, der sich mit dem Belastungs-Formänderungsverhalten der Körper im Bereich der Fliessgrenze beschäftigt. Die Plastizitätstheorie untersucht die bleibenden Formänderungen von Werkstoffen unter der Einwirkung von Kräften. Hierbei ist ein im allgemeinen monoton steigender nichtlinearer Spannungs-Formänderungsverlauf zu berücksichtigen. Während die Elastizitätstheorie eine eindeutige Zuordnung von Spannungen und Formänderungen zugrunde legt, ist dies beim plastischen Materialverhalten nicht der Fall. Dies zeigt die Betrachtung des Spannungs-Dehnungs-Diagramms eines verfestigten Werkstoffes.

In der Regel werden statische von kinematisch bestimmten Aufgaben unterschieden. Statisch bestimmte Probleme sind solche Probleme, bei denen aus den Gleichgewichtsbedingungen und der Fliessbedingung die Spannungsverteilung berechnet werden kann. Kinematisch bestimmte Aufgaben liegen dann vor, wenn es möglich ist, das Formänderungsgeschwindigkeitsfeld ohne Kenntnis der Spannungslösungen zu ermitteln.

Trotz Kenntnis der mikroskopischen Vorgänge werden in der Plastizitätstheorie sich verformende Körper häufig noch als Punkt-Kontinua betrachtet.

Plastizitätstheorie: Idealisiertes Spannungs (s)-Dehnungs (e)-Diagramm a) eines elastisch-idealplastischen Werkstoffs, b) eines elastisch-verfestigenden Werkstoffs.