Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теоретическое введение. Любое тело под действием приложенных сил испытывает более или менее значительную деформацию

Любое тело под действием приложенных сил испытывает более или менее значительную деформацию. Деформацией называют смещение частиц относительно друг друга, а также изменение среднего расстояния между частицами тела. Если по устранению внешних сил деформация исчезает, то тело называют упругим; если же остается заметная «остаточная» деформация, тело называют пластичным. При исследовании сложных по своей природе явлений упругости чаще всего пользуются простейшей схемой, введенной Гуком. Следуя Гуку, рассматривают упругость, как связь между деформацией и напряжением. При этом отвлекаются от молекулярного строения тел и природы упругих сил, от влияния теплового движения и т.д.

Величину деформации оценивают отношением изменения размера тела Δ l к его первоначальному размеру l.:

K = Δ l / l (1)

Это число K, указывающее, на какую часть увеличились или уменьшились размеры тела, называют относительной деформацией.

Интенсивность упругих сил характеризуют величиной силы, действующей на единицу площади поперечного сечения, взятого в направлении, нормальном к действующим силам. Эту величину называют нормальным напряжением деформированного тела. При равномерном распределении усилий для того, чтобы найти напряжение Р, надо разделить силу F на площадь S поперечного сечения, по которому она распределена.

P = F/S (2)

Гук обнаружил, что напряжение деформированного тела пропорционально относительной деформации.

P = F/S = E Δ l / l (3)

Под F понимают силу, вызывающую удлинение l, E – константа, характеризующая упругие свойства материала (модуль Юнга). E выражается в системе СГС в , а в системе СИ - в .

В технике за единицу модуля Юнга принят (кгс/мм²).

Закон Гука справедлив только для известных пределов. При некотором напряжении нарушается прямая пропорциональности между напряжением и деформацией. Это напряжение называют пределом пропорциональности .

При несколько большем напряжении, называемом пределом упругости , тело теряет упругие свойства; при устранении внешних сил форма тела восстанавливается не полностью, остается так называемая «остаточная» деформация.

Когда напряжение становиться больше некоторой величины, которую называют пределом текучести , деформация начинает возрастать без увеличения нагрузки.

Напряжение, при котором наступает разрушение материала , называют пределом прочности.

На рис.1 показана зависимость относительной деформации от приложенной нагрузки.

В таблице указаны значения модуля Юнга и пределы прочности, текучести и упругости для некоторых материалов.