Solid State Deformarea tipurile sale, măsurători

Deformarea solide: a tipurilor sale, măsurători

Sub influența unor forțe externe solide schimbă forma și volumul lor, adică, deformate.

Ca urmare, acțiunea aplicată corpului forțează particulele care o constituie sunt deplasate. Modificarea distanței dintre atomii și aranjamentul reciproc. Acest fenomen se numește deformare.

În cazul în care organismul revine la forma sa inițială, după încetarea forței și a volumului, o astfel de deformare se numește elastică. sau reversibil. În acest caz, atomii ocupă din nou poziția în care se aflau înainte de începerea pe corpul unei forțe.

Dacă ne sozhmom cu bile de cauciuc, se schimbă forma. Dar apoi restabili imediat ce vom lăsa să plece. Acesta este un exemplu de deformare elastică.

În cazul în care, ca urmare a forța atomii sunt deplasate din pozițiile lor de echilibru la o astfel de distanță încât legăturile interatomice acestea deja nu funcționează, ei nu pot reveni la starea sa inițială și ia noua poziție de echilibru. În acest caz, schimbări ireversibile apar în corpul fizic.

După ce a predat-o bucată de plastilină. Forma sa originală nu va fi capabil să se întoarcă atunci când ne oprim de lucru pe ea. El a fost deformat ireversibil. O astfel de deformare se numește plastic. sau ireversibil.

Deformarea ireversibilă se poate produce lent în timp, în cazul în care organismul acționează asupra o sarcină constantă, sau sub influența diferiților factori de stres mecanic apare în ea. O astfel de deformare se numește fluaj.

De exemplu, atunci când piese și ansambluri ale unor unități în timpul confruntă cu sarcini mecanice grave și sunt expuse la căldură semnificative, ele se strecoare deformare are loc în timp.

Sub influența acelorași forțe ale corpului poate suferi o deformare elastică, atunci când o forță este aplicată pe ea pentru o perioadă scurtă de timp. Dar dacă această forță va acționa în același organism pentru o lungă perioadă de timp, deformarea poate fi ireversibilă.

Amploarea stresului mecanic la care deformarea corpului va tot corpul elastic în sine și de a restabili forma după îndepărtarea sarcinii, se numește limita elastică. La valori peste această limită, organismul începe să se descompună. Dar pentru a distruge corpul solid nu este atât de ușor. Acesta rezistă. Și este proprietatea sa numit rezistență.

Atunci când două mașini, sa alăturat cablul de remorcare, începe să se miște, coarda este supus la deformare. El a întins, și crește lungimea sa. Și când se opresc, tensiunea este slăbit, iar lungimea cablului este restabilită. Dar dacă coarda nu este suficient de puternic, el se rupe pur și simplu.

tipuri de deformare

În funcție de modul în care forța externă aplicată, distinge deformare la tracțiune compresiune, forfecare, încovoiere și torsiune.

deformare stress-strain

deformare tensiune-deformare cauzate de forțele care sunt atașate la capetele fasciculului paralel cu axa longitudinală și sunt îndreptate în direcții diferite.

Sub influența particulelor forțe externe solide oscilante în jurul poziției de echilibru deplasată. Dar acest proces, încercând să împiedice forțele interne între particule, încercați să păstrați-le în poziția inițială, la o anumită distanță unul față de celălalt. Forțele care împiedică deformarea, numit forțele elastice.

de tracțiune cu experiență coardă de arc întins, cablul de tractare atunci când tractarea autovehiculului, dispozitivele de cuplare etc. automotoare.

Când ne-am urcat pe scări, pe scări sub acțiunea forțelor noastre deforma gravitația. Această deformare la compresiune. Aceeași tulpină testată fundații de clădiri, stâlpi, perete, pol, cu care sare sportivul.

tulpina forfecare

Dacă aplicăm o forță externă tangențial la suprafața barei, a cărei parte inferioară este fixată, se produce deformarea de forfecare. In acest caz, straturile corpului paralele, deoarece au fost deplasate una în raport cu cealaltă.

Imaginați-vă un scaun șubred, în picioare pe podea. Atașați forța tangențială la suprafața, care este, pur și simplu trageți partea superioară a scaunului. Tot plan paralel ei la podea, sunt deplasate una față de cealaltă în același unghi.

Aceeași deformare are loc atunci când o foaie de hârtie tăiat cu foarfeca, un dinți de ferăstrău cu deformări ascuțite tăiate din lemn grindă de forfecare etc. Toate elementele de fixare expuse suprafață de legătură -. Șuruburi, piulițe și altele.

încovoiere

O astfel de deformare apare atunci când capetele barei sau tijă minciună pe două suporturi. În acest caz, sarcina ce acționează pe ea perpendicular pe axa sa longitudinală.

tulpina experimentat de toate suprafețele orizontale de îndoire, amplasate pe suporturile verticale. Cel mai simplu exemplu - situată linie pe două cărți de aceeași grosime. Când ne-am pus-o pe partea de sus a ceva greu, va sag. În mod similar, se îndoaie pod de lemn se întinde fluxul, atunci când trecem prin ea.

tulpina torsional

Torsiunea apare în organism, dacă faci un cuplu de forțe pentru a secțiunii sale transversale. În acest caz, secțiunile transversale vor oscila în jurul axei corpului și unul față de altul. O astfel de deformare se observă în rotative mașini arbori. Dacă prin apăsarea manuală (răsucire) hainele ude, acesta va fi, de asemenea, supuse la deformare la torsiune.

legea lui Hooke

Observațiile de diferite tipuri de deformare a arătat că magnitudinea de deformare a corpului depinde de stresul mecanic provocat de acțiunea forțelor aplicate corpului.

Această dependență este descrisă de lege, descoperit în 1660 de către omul de știință englez Robert Hooke. care este cunoscut ca unul dintre părinții fizicii experimentale.

Tipuri de tulpina este convenabil să ia în considerare în modelul lemnului. Acest organism, dintre care unul dintre cele trei dimensiuni (lățime, înălțime sau lungime) mult mai alte două. Uneori, în loc de „lemn“, termenul folosit termenul de „miez“. La lungimea tijei este mult mai mare decât lățimea și înălțimea acestuia.

Luați în considerare această relație pentru compresia de tracțiune.

Să presupunem inițial că tija are o lungime L. Sub acțiunea forțelor externe, lungimea ei se va schimba cu o sumă Δl. Se numește o alungire absolută (compresie) a tijei.

Pentru deformare stress-deformare conform legii lui Hooke este după cum urmează:

F - forța, tija de compresie sau de tracțiune; k - coeficientul de elasticitate.

Rezistența corpului elastic este direct proporțională cu prelungirea unei anumite limite.

E - modulul de elasticitate al primului tip, sau modulul lui Young. Valoarea sa depinde de proprietățile materialului. Această valoare teoretică, introdusă mai sus pentru a caracteriza proprietățile elastice ale corpurilor.

S - secțiune transversală pătrată rod.

Raportul dintre alungire absolută la lungimea inițială a barei se numește elongația relativă sau deformare.

Când întins, valoarea sa este pozitivă, iar atunci când compresia negativă.

Raportul dintre modulul de alimentare externă la aria secțiunii transversale a tensiunii tijei de nazyvaetsyamehanicheskim.

Apoi, legea lui Hooke pentru valorile relative vor arăta astfel:

Napryazhenieσ direct proporțională cu deformatsiiε relativă.

Se crede că forța care tinde să lungească tija, este pozitiv (F ˃ 0), iar forța scurtează are o valoare negativă (F ˂ 0).

măsurare deformare

În proiectarea și exploatarea de o varietate de mecanisme, facilități tehnice, clădiri, poduri și alte structuri de inginerie, este foarte important să se cunoască cantitatea de deformare materialului.

Deoarece deformarea elastică au o valoare mică, atunci măsurătoarea trebuie efectuată cu o precizie foarte mare. În acest scop, dispozitivele nazyvaemyetenzometrami.

Tenzosensori include Transductorul și indicatori. Acesta poate fi, de asemenea încorporat înregistrator.

În funcție de principiul de funcționare al transductoarele optice sunt, pneumatice, acustice, electrice, și X-ray.

Bazat pe măsurarea tulpinii optice calibre deformarea firelor din fibre legate la obiectul de studiu. transductoarele pneumatice fixe de schimbare a presiunii în timpul deformării. Tensometru acustic folosind senzori piezoelectrici fiind valori măsurate, care variază viteza sunetului și atenuare acustică în deformarea. tensometrelor electrice sunt calculate pe baza modificărilor rezistenței electrice. X determină modificarea distanțelor interatomice în rețeaua cristalină a metalelor investigate.

Până în secolul al 80-lea al XX semnalele senzorului recordere înregistrate pe bandă de hârtie simplă. Dar când computerele au sosit și a început să se dezvolte tehnologia modernă a făcut posibilă pentru a observa deformarea pe monitoare, chiar și aplică semnale de control pentru schimbarea modului de funcționare a instalațiilor de testare.