Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Пластические деформации

Билет №19.

Идеально упругое тело.

Идеально упругие тела – это идеализированные тела, которые могут претерпевать только упругие, но не пластические деформации. Для них существует однозначная зависимость между действующими силами и вызываемыми ими деформациями.

Упругие деформации и напряжения.

Упругая деформация — деформация, исчезающая после прекращения действий внешних сил. При этом тело принимает первоначальные размеры и форму.Область физики, изучающая упругие деформации, называется теорией упругости. При упругой деформации её величина не зависит от предыстории и полностью определяется механическими напряжениями, то есть является однозначной функцией от напряжений. Для большинства веществ эту зависимость можно с хорошей точностью считать прямой пропорциональностью. При этом упругая деформация описывается законом Гука. Наибольшее напряжение, при котором закон Гука справедлив, называется пределом пропорциональности.

Некоторые вещества (металлы, каучуки) могут претерпевать значительную упругую деформацию, в то время как у других (керамики, прессованные материалы) даже ничтожная деформация перестаёт быть упругой.

Максимальное механическое напряжение, при котором деформация ещё остаётся упругой, называется пределом текучести. Выше этого предела деформация становится пластической.

Упругие деформации могут изменяться периодически со временем (упругие колебания). Процесс распространения упругих колебаний в среде называют упругими волнами.

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием различных факторов. Механическое напряжение в точке тела определяется как отношение внутренней силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.

Напряжения являются результатом взаимодействия частиц тела при его нагружении. Внешние силы стремятся изменить взаимное расположение частиц, а возникающие при этом напряжения препятствуют смещению частиц, ограничивая его в большинстве случаев некоторой малой величиной.

Q — механическое напряжение.

F — сила, возникшая в теле при деформации.

S — площадь.

Различают две составляющие вектора механического напряжения:

Нормальное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, по нормали к сечению (обозначается σ).

Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной (обозначается τ).

Совокупность напряжений, действующих по различным площадкам, проведенным через данную точку, называется напряженным состоянием в точке.

В системе СИ механическое напряжение измеряется в паскалях.

Закон Гука.

Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации

Закон Гука раскрывает вязь между напряжением и деформацией упругой среды. Применяется исключительно в отношении малых напряжений и деформаций. В некоторых средах закон Гука не применяется вовсе. Если взять тонкий стержень, который будут растягивать, то закон можно записать в виде формулы:

F=-kΔх

где:

F – сила натяжения стержня;
Δх - удлинение стержня;
k - коэффициент упругости (жесткость);

kопределяется свойствами материала, который подвергается деформации, и размерами материального тела.

k = ES/L,

где Е – модуль Юнга, который зависит исключительно от свойств материала;
S - площадь поперечного сечения стержня;
L– длина стержня.
С учетом относительного удлинения и нормального напряжения в поперечном сечении Закон Гука может быть записан так:

Пластические деформации.

Деформации, сохраняющиеся в теле после прекращения действия внешних сил, называются пластическими (или остаточными). На практике деформации тела всегда пластические, поскольку они после прекращения действия внешних сил никогда полностью не исчезают. Но если остаточные деформации малы, то ими можно пренебречь и считать данные деформации упругими деформации.

Предел прочности.

Максимальное напряжение, возникающее в теле до разрушения, называется пределом прочности.

Поскольку при оценке прочности время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения, то его также называют условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Предел прочности при сжатии (Rc) измеряется отношением разрушающего усилия F сжатия к площади S поперечного сечения образца при условии, что усилия направлены перпендикулярно к сечению и действуют равномерно по всему сечению:

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.