Домашнє завдання: § зад. № 7.19

Опорний конспект

Деформація

· Зміна форми чи об’єму тіла під дією яких – небудь причин.

Є деформації розтягу, стиску, вигину, крутіння. Кожну з цих деформацій можна

оцінювати:

Абсолютною деформацією відносною деформацією

· Числова зміна будь – якого Число, яке показує, яку частину

розміру тіла під дією сил. від первісного розміру тіла l

позначається Δl. складає абсолютна деформація Δl.

(1)

Сили, які виникають усередині деформованого тіла називаються внутрішніми силами (або силами пружності). Вони викликають деформацію кожного елемента тіла і намагаються повернути його в початкове положення.

Механічна напруга

· Величина, яка характеризує дію внутрішніх сил у деформованому тілі. Вона вимірюється внутрішньою силою, що діє на одиницю площі перетину деформованого тіла:

(2),

Таким чином, пружність – властивість деформованого тіла приймати свою первісну форму і свій об’єм після припинення дії зовнішніх сил.

Пружна деформація

· Деформація тіла, яка зникає після припинення зовнішнього навантаження.

Пластичність

· Залишкова деформація тіла, що зберігається після припинення зовнішнього навантаження на тіло.

Зв’язок між пружними деформаціями і внутрішніми силами в матеріалі вперше було встановлено англійським фізиком Р. Гуком:

Механічна напруга в пружно деформованому тілі прямо пропорційна відносній деформації цього тіла

(3),

Е – модуль Юнга (модуль пружності), який характеризує залежність σ в матеріалі від його роду і від зовнішніх умов:

На практиці часто доводиться знаходити залежність абсолютного видовження Δl тіла від прикладеної до нього сили F, якщо відомі початкова довжина тіла l, площа поперечного перерізу S і матеріал, тобто модуль Юнга E.

Оскільки , а , то закон Гука можна записати:

або (4)

Однією з найважливіших механічних характеристик матеріалів є їх міцність.

Міцність

· Здатність матеріалу опиратися руйнуванню і залишковій деформації, які виникають внаслідок зовнішніх впливів.

Число, яке показує, у скільки разів межа міцності перевищує допустиму напругу, називають запасом міцності (або коефіцієнтом безпеки). Запас міцності вибирають залежно від роду споруди і характеру навантажень, яких вона зазнає, і звичайно від 2 до 10.

(5) - запас міцності

Розглянемо залежність деформації від напруги:

ОА – область пружних деформацій. Виконується закон Гука. Напруга називається межею пропорційності.

Зі збільшенням напруги від до пропорційність порушується, але деформація залишається пружною. Тому інколи точку В називають межею пружност і.

При подальшому збільшенні виникають

Рис. 1 пластичні деформації.

У багатьох твердих тіл, починаючи з напруг, трохи більших за межу пружності, видовження зростає при сталому значенні напруги (відрізок DE); матеріал, як прийнято говорити, “тече”, тобто довжина досліджуваного зразка значно змінюється при сталому значенні напруги. - межа текучості.

Дальше зростання напруги спричинює повільніше зростання довжини зразка (відрізок ЕR) і, нарешті, настає момент, коли деформація зразка продовжує зростати незважаючи на зменшення діючої на нього сили (відрізок RK). Найбільше навантаження, яке витримує зразок перед розриванням, називають навантаженням межі міцності, а - межа міцності.

У деяких тіл практично відсутня пластична деформація і пружна деформація безпосередньо завершується руйнуванням. Такі речовини (чавун, загартована сталь) називають крихкими.

Як відомо, речовина існує в твердому кристалічному стані при певних значеннях тиску і температури. Із збільшенням температури тверді тіла плавляться, тобто речовина переходить з твердого стану в рідкий.

Під час плавлення кристалічне тіло перебуває одночасно в твердому і рідкому стані.

Температура плавлення залежить від роду кристалічного тіла. Для більшості кристалічних тіл температура плавлення підвищується із збільшенням атмосферного тиску. В процесі плавлення внутрішня енергія тіла зберігається.

Перехід речовини з рідкого стану в твердий називається кристалізацією.

Домашнє завдання: § зад. № 7.19