Compressie (natuurkunde)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Compressie of samendrukking is in de materiaalkunde en thermodynamica het afnemen van het volume van een lichaam of continuum, waarbij de massa en hoeveelheid materiaal gelijk blijft. Om compressie te veroorzaken dient arbeid te worden verricht. De vermindering of beëindiging van compressie is decompressie.

Compressie van vloeistoffen en gassen[bewerken]

Volgens de wet van Boyle nemen bij het samenpersen van een gas onder constante temperatuur de druk en dichtheid toe. Wordt de verzadigingsdruk bereikt, dan treedt condensatie op, waarbij de stof overgaat naar de vloeibare aggregatietoestand.

Onder niet te hoge druk is de volumevermindering evenredig met het volume V en de druk p en is de compressiemodulus (symbool: \kappa, eenheid pascal) ingevoerd.

Compressie van vaste materialen[bewerken]

Compressie van vaste materialen vindt plaats door vervorming van deze materialen, het veranderen van de inwendige geometrie van het materiaal. De vervorming van vaste materialen wordt onderzocht door de continuummechanica. In tegenstelling tot vloeistoffen en gassen, hoeven vaste materialen (continua) niet in alle richtingen gelijke eigenschappen te hebben. Wordt een vast lichaam dat in alle richtingen dezelfde eigenschappen heeft (een isotrope stof) blootgesteld aan een over het gehele oppervlak gelijke druk, dan zal dit lichaam in alle richtingen evenredig kleiner worden. Een anisotrope stof zal bij gelijke spanning in alle richtingen niet in alle richtingen evenredig kleiner worden.

Geologie[bewerken]

In de geologie wordt de natuurlijke compressie van gesteente onderzocht. De arbeid die nodig is om gesteente samen te drukken wordt geleverd door de mechanische spanning die heerst als gevolg van de druk en tektonische bewegingen binnenin de Aarde. Als compressie in een groot deel van de aardkorst plaatsvindt, spreekt men van compressietektoniek.

Plooien zijn sporen van vervorming als gevolg van compressie. Mechanische spanningen binnenin de Aarde leiden niet alleen tot ductiele vervorming van materiaal, maar kunnen ook tot brosse vervorming leiden, waarbij het materiaal zijn interne cohesie verliest. Vormen van brosse vervorming zijn breuken en diaklazen. Wanneer de maximale spanningsrichting horizontaal gericht is zal de aardkorst in horizontale richting korter worden en in verticale richting dikker worden. De deformatie vindt plaats door vorming van overschuivingen en plooien. Op grotere schaal gezien zal bij compressietektoniek de korst "korter" worden. Is de maximale spanningsrichting verticaal gericht, dan zal een stuk gesteente of aardkorst in horizontale richting worden uitgerekt en in verticale richting dunner worden.

De term druksterkte wordt gebezigd voor de maximale hoeveelheid spanning die een materiaal kan ondervinden zonder dat er brosse deformatie plaatsvindt.

Zie ook[bewerken]