تاب آوری (علم مواد) کیست؟ توضیح بده.
در علم مواد، تاب آوری یا برجهندگی (به انگلیسی: Resilience)، قابلیت یک ماده در جذب انرژی هنگام تغییر شکل الاستیک و سپس آزادسازی و بازگرداندن آن انرژی بعد از حذف بارگذاری است. تاب آوری نهایی (Proof Resilience) به بیشترین مقدار انرژی که یک ماده می‌تواند بدون تغییر شکل دائمی و نامطلوب، قبل از خارج شدن از محدودۀ الاستیک جذب کند گفته می‌شود. همچنین حداکثر انرژی قابل جذب در واحد حجم بدون ایجاد ناهنجاری‌های دائمی مدول تاب آوری (Resilient Modulus) نامیده می‌شود. این انرژی را می‌توان با انتگرال‌گیری از نمودار منحنی تنش-کرنش از نقطۀ صفر تا حد الاستیک به صورت زیر محاسبه کرد:formula_1در حالت کشش تک‌محوره و با فرض خطی بودن الاستیسیته و طبق مدول یانگ و قانون هوک، معادله به صورت زیر بدست می‌آید:formula_2که در آن "Ur" برابر با مدول تاب آوری، formula_3 برابر با تنش تسلیم، formula_4 برابر با کرنش تسلیم، و E برابر با مدول یانگ است. این تحلیل برای موادی مانند لاستیک که دارای منحنی تنش-کرنش تماماً غیر‌خطی هستند صدق نمی‌کند، و لازم است از روش محاسبه مساحت زیر نمودار یا انتگرال‌گیری تا حد الاستیک استفاده کرد.عوامل مؤثر بر تاب آوری.مواد گوناگون دارای خاصیت و مدول تاب آوری متفاوت هستند. این تفاوت‌ها به دلایل متعددی وجود دارد:واحدهای تاب آوری.مدول تاب آوری ("Ur") با واحد ژول بر متر مکعب (formula_5 معادل با پاسکال) در دستگاه بین‌المللی یکاها و یا با یکای مرسوم ایالات متحده با واحد پوند بر اینچ مربع (formula_6، با نماد psi) اندازه‌گیری می‌شود، که هردو واحد‌های انرژی و بیان‌گر انرژی تغییر شکل الاستیک در واحد سطح برای نمونۀ آزمایشی هستند. مانند یکای استحکام کششی (formula_7)، واحد تاب آوری با محاسبۀ سطح زیر منحنی تنش-کرنشformula_8 به سادگی بدست می‌آید.آزمون‌های تاب آوری.آزمایش تاب آوری برای یک ترکیب لاستیکی یا پلاستیکی، به روند اندازه‌گیری شدت الاستیسیتۀ آن هنگامی که تحت تأثیر تنش‌های مختلف قرار می‌گیرد گفته می‌شود. مهندسان و دانشمندان از روش های گوناگونی برای آزمایش تاب آوری مواد استفاده می‌کند که دو روش از آن‌ها بررسی می‌شود.در این روش، یک توپ وزن‌دار از ارتفاع مشخصی بر روی نمونه‌ای از مادۀ انداحته می‌شود، سپس ارتفاع بازگشت توپ اندازه‌گیری شده و از آن برای تعیین میزان تاب آوری ماده در برابر تنش استفاده می‌شود.در این روش تنش‌هایی به یک ماده خاص وارد شده و تغییر شکل در آن اندازه‌گیری می‌شود. دما و فرکانس اعمال تنش برای اندازه‌گیری ویژگی‌هایی مانند الاستیسیته به کار می‌روند.از دیگر تست‌های مورد استفاده می‌توان به روش آزمایش استاندارد خاصیت لاستیک (ASTM D2632) اشاره کرد. همچنین برای ارزیابی تاب آوری و بررسی استحکام و تغییر شکل مواد، از آزمون‌هایی مانند آزمون کشش و تست خستگی استفاده می‌شود. اهمیت و کاربردهای تاب آوری.در مهندسی، تمرکز اصلی بر روی تغییر شکل مواد است زیرا مستقیماً با ایمنی هر بخش یا سیستمی ارتباط دارد. خاصیت تاب آوری نشان می‌دهد یک ماده چقدر می‌تواند انرژی را بدون تغییر شکل دائمی جذب یا آزاد کند. از مقدار این انرژی می‌توان نقطه‌ای که ماده شروع به تغییر شکل دائمی می‌کند را مشخص کرد و از آن به عنوان آستانۀ تحمل ماده در سازه‌های صنعتی استفاده کرد. موادی که مدول تاب آوری بیشتری دارند تحت تأثیر نیروهای اضافه و پراکنده در موقعیت‌های بحرانی مانند زمین لرزه یا انفجار مقاومت بیشتری نیز دارند. برای بهبود عملکرد این مواد می‌توان از روش‌هایی مانند تکنیک‌های آلیاژ‌سازی، عملیات حرارتی، و شکل‌دهی سرد فلزات استفاده کرد. تاب آوری در موارد زیر از اهمیت و کاربرد بسزایی برخوردار است:کاربرد در صنعت و انواع مهندسی.در مهندسی عمران و مکانیک، این خاصیت در انتخاب مواد برای ساخت پل‌ها و سازه‌هایی که تحت تأثیر عوامل مختلف مانند باد، زلزله و ترافیک هستند کاربرد دارد. در صنعت هوافضا نیز به مواد سبک و مقاوم در برابر دماهای شدید و فشارهای بالای محیطی نیاز داریم که با ویژگی تاب آوری مواد کارآمد را انتخاب می‌کنیم. همچنین با در نظر گرفتن مکانیزم‌های تاب آوری در مراحل اولیۀ طراحی سازه‌ها، مهندسان زیرساختار‌هایی با دوام ذاتی و ایمنی بالا در برابر شکست یا خستگی در دوره‌های طولانی مدت طراحی می‌کنند.کارایی اقتصادی.طراحی قطعات با در نظر گرفتن و محاسبۀ تاب آوری، هزینه‌های نگهداری و تعویض آن‌ها را در صورت خرابی کاهش می‌دهد و به طول عمر مواد می‌افزاید.