Deformarea solid
Avand in vedere mecanica corpului rigid, am folosit conceptul unui corp rigid. Cu toate acestea, în natură nu există nici corpuri rigide, din moment ce tot corpul real, de către forțele schimbă forma și mărimea lor, adică. E. deformeaza.
nazyvaetsyauprugoy Deformare în cazul în care încetarea forțelor externe, organismul are dimensiunea inițială și formu.Deformatsii care persistă în organism după încetarea forțelor externe, nazyvayutsyaplasticheskimi (sau rezidual). deformarea corpului real, întotdeauna de plastic, deoarece acestea sunt după încetarea forțelor externe nu vor dispărea complet. Cu toate acestea, în cazul în care deformările reziduale sunt mici, ele pot fi ignorate și considerate deformare elastică, care este ceea ce vom face.
Elasticitatea se dovedește că toate tipurile de suprasolicitare (tensiune sau compresiune, forfecare, încovoiere, torsiune) poate fi redusă la deformare care apar simultan întindere sau compresiune și forfecare.
Să considerăm o tijă omogenă de lungime l și aria secțiunii transversale S (fig. 34) atașată la capetele cărora sunt îndreptate de-a lungul forțe axei F1 IF2 (F1 = F2 = F), în care lungimea tijei este modificată cu o sumă Soacra. Firește, tracțiune dL pozitiv și negativ în compresie.
Forța care acționează pe o arie a secțiunii transversale unitate, nazyvaetsyanapryazhe-Niemi:
Dacă forța este îndreptată de-a lungul normala la tensiunea nazyvaetsyanormalnym de suprafață, în cazul în care la o tangentă la -tangentsialnym suprafață.
O măsură cantitativă a cantității de deformare de cei cu experienta-fier vechi este deformare egootnositelnaya. Astfel, modificarea relativă în lungime a tijei (tulpina longitudinală)
tensiune transversală relativă (compresie)
unde d - diametrul tijei.
Deformarea e, e „întotdeauna au semne opuse (pozitive dL la întindere, o Dd negativă la compresiune Soacra negativ, un pozitiv Dd). Din experiență rezultă relația dintre e și e „:
în cazul în care m - coeficient pozitiv, care depinde de proprietățile materialului și denumit raportul Poisson *.
Fizicianul englez Robert Hooke (1635-1703) experimental a constatat că, pentru deformări mici de alungire e s și tensiune sunt direct proporționale între ele:
în care coeficientul de proporționalitate E este modulul lui Young **. Din expresia (21.3) arată că modulul lui Young este determinată de stresul cauzat de alungire-ing relativă egală cu unu.
Din formulele (21,2), (21.3) și (21.1), care
în cazul în care coeficientul k-elasticitate. Ecuația (21.4) stabilește, de asemenea, legea Hooke, potrivit căruia tija de extensie în deformare elastică forță proporțională care acționează asupra tijei.
Deformarea solide se supună legii lui Hooke până la un punct. Relația dintre tulpina si stresul este reprezentat ca o diagramă de tensiune, cursul calitativ pe care o considerăm proba de metal (Fig. 35). Figura arată că o dependență liniară a lui (e), set Hooke se realizează numai într-un interval foarte îngust la proporționalitatea, astfel nazyvaemogopredela (Sn). Odată cu creșterea în continuare tensiune deformarea elastică chiar (deși dependența s (e) au nelineară) și predeterminate de elasticitate (Sy) nici deformări permanente apar. Dincolo de limita de elasticitate în corp și având rezidual grafic care descrie tulpina organismului pentru a reveni la starea inițială după încetarea forței, reprezentată prin curba VO nu este. și paralel cu acesta - CF. Tensiunea la care o tulpină reziduală apreciabil ( „0,2%) fluiditatea nazyvaetsyapredelom (SY) - punctul C de pe curba. În CD-ul tulpina crește fără o creștere a stresului t. E. corp ca „curge“. Fluiditatea Această zonă nazyvaetsyaoblastyu (sau regiune de deformare plastică). Materialele pentru care zona de curgere este semnificativă, nazyvayutsyavyazkimi. pentru care ea este, practic, -hrupkimi absentă. La tensiunea suplimentară (în afara punctului D) are loc distrugerea corpului. Mc tensiune maximă DUTY generată în organism la fractură nazyvaetsyapredelom rezistență (sp).
Figura tensiuni pentru solide reale depinde de diverși factori. Același organism rigid poate printr-o acțiune scurtă a forțelor se manifestă ca fragilă și cel lung, dar puterea slabă curge.
Calculăm energia potențială a întins elastic (comprimat) a tijei, care este egală cu activitatea desfășurată de forțele externe, în timpul deformării:
unde x - rod lungirea absolută, care variază în timpul deformării de la 0 la Soacra. Conform legii lui Hooke (21,4), F = kx = ESX / l. prin urmare
t. e. energia potențială a tijei este întinsă elastic proporțională cu pătratul tulpinii (dL) 2.
deformare la forfecare este cea mai simplă de a pune în aplicare în cazul în care ia bar, având o formă dreptunghiulară și atașați paralelipiped pentru ao forța Ft. (Fig. 36), tangenta la suprafața (partea inferioară a barei sunt fixe). deformarea de forfecare relativă este determinată de formula
unde Ds - corp de deplasare absolut straturi paralele în raport unul cu altul; h - distanța dintre straturile (pentru unghiuri mici TGG »g).
Fin = m * (rel - aabsol)