Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Деформація



План:


Введення

Деформація (від лат. deformatio - "Спотворення") - зміна взаємного положення частинок тіла, пов'язане з їх переміщенням відносно один одного. Деформація є результат змін міжатомних відстані і перегрупування блоків атомів. Зазвичай деформація супроводжується зміною величин міжатомних сил, заходом якого є пружне механічне напруження.

Деформації поділяють на оборотні (пружні) і незворотні (пластичні, повзучості). Пружні деформації зникають після закінчення дії прикладених сил, а незворотні - залишаються. У урахуванням пружних деформацій лежать оборотні зміщення атомів металів від положення рівноваги (іншими словами, атоми не виходять за межі міжатомних зв'язків); в основі незворотних - незворотні переміщення атомів на значнівідстані від вихідних положень рівноваги (тобто вихід за рамки міжатомних зв'язків, після зняття навантаження переорієнтація в новий рівноважний стан).

Пластичні деформації - це незворотні деформації, викликані зміною напруг. Деформації повзучості - це незворотні деформації, що відбуваються з часом. Здатність речовин пластично деформуватися називається пластичністю. При пластичної деформації металу одночасно із зміною форми змінюється ряд властивостей - зокрема, при холодному деформуванні підвищується міцність.


1. Види деформації

Діаграма, що показує залежність між механічною напругою (σ) і деформацією (ε) узагальненого матеріалу. Зліва - пружні деформації, праворуч - пластичні

Найбільш прості види деформації тіла в цілому:

У більшості практичних випадків спостерігається деформація являє собою поєднання декількох одночасних простих деформацій. Зрештою, однак, яку деформацію можна звести до двох найбільш простим: розтягування (або стиску) і зрушенню.


2. Вивчення деформації

Деформація фізичного тіла цілком визначається, якщо відомо вектор переміщення кожної його точки.

Деформація твердих тіл у зв'язку із структурними особливостями останніх вивчається фізикою твердого тіла, а руху і напруги в деформівних твердих тілах - теорією пружності і пластичності. У рідин і газів, частки яких легкоподвіжниє, дослідження деформації замінюється вивченням миттєвого розподілення швидкостей.


3. Причини виникнення деформації твердих тіл

Деформація твердого тіла може бути наслідком фазових перетворень, пов'язаних зі зміною обсягу, теплового розширення, намагнічення ( Магнітострикція), появи електричного заряду ( п'єзоелектричний ефект) або ж результатом дії зовнішніх сил.

4. Пружна і пластична деформація

Деформація називається пружною, якщо вона зникає після видалення викликала її навантаження, і пластичної, якщо після зняття навантаження вона не зникає (у всякому разі, повністю). Усі реальні тверді тіла при деформації в більшій чи меншій мірі володіють пластичними властивостями. При деяких умовах пластичними властивостями тіл можна знехтувати, як це і робиться в теорії пружності. Тверде тіло з достатньою точністю можна вважати пружний, тобто не виявляє найпомітніших пластичних деформацій, поки навантаження не перевищить певної межі ( межа пружності).

Природа пластичної деформації може бути різною залежно від температури, тривалості дії навантаження або швидкості деформації. При незмінній навантаженню, прикладеної до тіла, деформація змінюється з часом, це явище називається повзучістю. Із зростанням температури збільшується швидкість повзучості. Окремими випадками повзучості є релаксація і пружне післядія. Однією з теорій, що пояснюють механізм пластичної деформації, є теорія дислокацій в кристалах.


5. Суцільність

У теорії пружності і пластичності тіла розглядаються як "суцільні". Суцільність (тобто здатність заповнювати весь об'єм, який займає матеріалом тіла, без всяких пустот) є одним з основних властивостей, приписуваних реальним тілах. Поняття суцільності відноситься також до елементарних обсягами, на які можна подумки розбити тіло. Зміна відстані між центрами кожних двох суміжних нескінченно малих обсягів у тіла, не відчуває розривів, повинно бути малим порівняно з вихідною величиною цієї відстані.


6. Найпростіша елементарна деформація

Найпростішою елементарної деформацією є відносне подовження деякого елемента:

\ Left ({e} \ right) = (l_2 - l_1) / l_1

де

  • l 2 - Довжина елемента після деформації;
  • l 1 - Вихідна довжина цього елемента.

На практиці частіше зустрічаються малі деформації - такі, що e \ ll 1 .

7. Вимірювання деформації

Вимірювання деформації виробляється або в процесі випробування матеріалів з метою визначення їх механічних властивостей, або при дослідженні споруди в натурі чи на моделях для судження про величини напруг. Пружні деформації дуже малі, і їх вимір потребує високої точності. Найбільш поширений метод дослідження деформації - з допомогою тензометрів. Крім того, широко застосовуються тензодатчики опору, поляризаційно-оптичний метод дослідження напруги, рентгеноструктурний аналіз. Для судження про місцеві пластичних деформаціях застосовують накатку на поверхні виробу сітки, покриття поверхні легко розтріскуються лаком або крихкими прокладками і т. д.


Примітки

Література

  • Работнов Ю. Н., Опір матеріалів, М., 1950;
  • Кузнецов В. Д., Фізика твердого тіла, т. 2-4, 2 изд., Томськ, 1941-47;
  • Сєдов Л. І., Введення в механіку суцільної середовища, М., 1962.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Пружна деформація
Кручення (деформація)
Гаряча деформація
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru