مومسانی

در فیزیک، علم مواد و مهندسی مکانیک به فرایند تغییر شکل‌های برگشت‌ناپذیر مواد جامد تحت اثر نیرو مومسانی، رفتارهای خمیری یا پلاستیسیته گویند. به عنوان مثال مومسانی را به صورت تغییر شکل دائمی پدید آمده در یک قطعه از فلزی سخت که از طریق خم شدن یا کوبیدن به شکل جدیدی در می‌آید، را نشان می‌دهند. در مهندسی تغییر رفتار ماده از حالت کشسان به موم‌سان را تسلیم می‌گویند. خواص مومسان دارای رابطه مستقیم با نرمی و چکش‌خواری مواد است.
در فیزیک و علم مواد، مومسانی به تغییر شکل غیرقابل بازگشت یک ماده (جامد) در پاسخ به یک نیروی اعمال شده گفته می‌شود. به عنوان مثال یک قطعه جامد فلزی که خم شده و اعمال نیرو به شکل جدیدی تغییر یابد، نشان دهندهٔ مومسانی به عنوان یک تغییر دائمی که در خود ماده اتفاق می‌افتد می‌باشد. در مهندسی تغییر حالت از رفتار کشسان به رفتار مومسان را «تسلیم» می‌گویند.
تغییر شکل مومسان در بیشتر مواد قابل مشاهده است به خصوص فلزات، خاک، سنگ، بتن، فوم، استخوان و پوست.
اگر چه سازوکارهای‌های فیزیکی که باعث تغییر شکل مومسان می‌شوند می‌توانند بسیار گسترده باشند در مقیاس کریستالی، مومسانی در فلزات معمولاً نتیجه «نابجایی» است.
A stress–strain curve typical of structural steel.
در بیشتر مواد بلوری چنین عیوبی به ندرت اتفاق می‌افتد، اما در بعضی یا بخشی از ساختمان کریستال به کرات اتفاق می‌افتد. در این موارد، بلوری‌شدن مومسان حاصل می‌گردد. در مواد سخت و تُرد مثل سنگ، بتن و استخوان، مومسانی به وسیله پیشرفت ترک‌های مویی ایجاد می‌گردد.
در بسیاری از فلزات چکش‌خوار و نرم، بارهای کششی وارده بر نمونه می‌تواند منجر به یک رفتار کشسان شود. هر گونه اضافه شدن به این بار منجر به ازدیاد افزایش طول می‌گردد. وقتی که بار برداشته می‌شود، قطعه به ابعاد اولیه خود بازمی‌گردد؛ ولی با این وجود اگر بار اضافه شود، به یک نقطه تسلیم که نیروی اضافه شده بر آن به سرعت از محدوده حالت کشسان دور می‌شود می‌رسیم. حالا هنگام برداشت بار، مقداری از تغییر فرم باقی خواهد ماند.
تغییر فرم کشسان به شکل تقریبی به سرعت و زمان وارد شدن نیرو بستگی دارد. همان‌طور که در شکل مقابل نشان داده شده است، تغییر شکل شامل تغییر شکل کشسان می‌باشد همچنین به عنوان تغییر شکل کشسان مومسان یا الاستو مومسان از آن یاد می‌شود. اگر نیرو به‌طور ناگهانی وارد شود، رفتار ماده به شکل ترد و اگر نیرو به آرامی وارد شود، رفتار ماده به شکل نرم خواهد بود.
به‌طور کلی ۳حالت عمده برای تغییر شکل متصور است: کشسانی کامل، کشسانی و سپس مومسانی کامل، مومسانی و سپس کارسختی که هرکدام منحنی تنش-کرنش خاص خود را دارند. مومسانی کامل خاصیتی از ماده است که بدون افزوده شدن تنش نیروها، به شکل غیرقابل بازگشت تغییر شکل داریم. مواد مومسان در حالت سختی بالا تنش بیشتری را برای تغییر شکل مومسان بیشتر نیاز خواهند داشت. به شکل کلی تغییر شکل مومسان بستگی به سرعت تغییر شکل خواهد داشت بدین معنی که، تغییر شکل بیشتر نیازمند تنش بیشتری خواهد بود. به چنین موادی ویسکومومسانی می‌گویند.
بسیاری از مواد چکش‌خوار هنگامی که کشیده شوند، از خود خاصیت کشسانی نشان می‌دهند. بدین معنا که متناسب با افزایش بار، ماده کشیده می‌شود و اگر ماده رها شود، به شکل اولیه خود بازمی‌گردد. اما هنگامی که بار وارده از حد معینی (تنش تسلیم) بگذرد، آنگاه ماده با سرعت بیشتری تغییر شکل می‌دهد و بخشی از تغییر شکل نیز پس از برداشتن بار باقی می‌ماند. بدین بخش از تغییر شکل، تغییر شکل موم‌سان یا تغییر شکل مومسان گفته می‌شود. تئوری مومسانی علمی است که به بررسی رفتار مواد، در کرنش‌هایی که از قانون هوک تبعیت نمی‌کنند، می‌پردازد. برخی از جوانب تغییر شکل مومسان، فرمول‌بندی ریاضی آن را مشکل‌تر از تغییر شکل کشسان مواد می‌نماید؛ مثلاً تغییر شکل کشسان یک تابع حالت است ولی تغییر شکل مومسان تابع مسیر. مواد مختلف بر اساس نمودار تنش-کرنشی که بر اثر بارگذاری دوره‌ای دارند به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. از جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: کشسان خطی، کشسان غیرخطی، مومسان، گران‌روکشسان (ویسکوالاستیک)، گران‌رومومسان (ویسکوپلاستیک)، کشسان با رفتار مومسان ایده‌آل، کشسان سخت شونده بر اثر کرنش، کشسان صلب با رفتار مومسان ایده‌آل، کشسان صلب سخت شونده بر اثر کرنش.
قانون هوک بیان می‌کند که نیروی اعمال شده به یک ماده با مقدار کشیده شدن آن، متناسب است؛ یعنی مثلاَ اگر نیروی کشش وارد بر یک فنر را دو یا سه برابر کنید، دو یا سه برابر بیشتر کشیده خواهد شد. اما این قانون پس از رسیدن به حد کشسانی ماده، دیگر برقرار نیست. ثابت تناسب رابطه بین نیروی کشسانی و مقدار کشش ماده، ثابت کشسانی گفته می‌شود.
تغییر شکل موم‌سان در بیشتر مواد، به ویژه در فلزات، خاک، سنگ‌ها، بتن، کف، استخوان و پوست دیده می‌شود. با این حال، سازوکارهای فیزیکی که باعث تغییر شکل مومسان می‌شوند، می‌توانند به‌طور بسیار متفاوت باشند. در مقیاس بلوری، موم‌سانی در فلزات معمولاً نتیجه نابجایی است. چنین نقایصی در اغلب مواد بلورین نسبتاً نادر است، اما در بعضی و بخشی‌هایی از ساختار بلوری متعدد هستند؛ در چنین مواردی ممکن است بلور مومسانی ایجاد شود.
نمودار تنش−کرنش
هنگامی که بسیاری از مواد چکش‌خوار کشیده شوند از خود خاصیت کشسانی نشان می‌دهند. بدین معنا که متناسب با افزایش بار ماده کشیده می‌شود و اگر ماده رها شود، به شکل اولیه خود بازمی‌گردد. اما هنگامی که بار واردشده از حد معینی (تنش تسلیم) گذشت، آنگاه ماده با سرعت بیشتری تغییر شکل می‌دهد و بخشی از تغییر شکل نیز پس از برداشتن بار باقی می‌ماند. بدین بخش از تغییر شکل، تغییر شکل موم‌سان یا تغییر شکل مومسان گفته می‌شود. این پدیده در شکل زیر نمایش داده شده است.