Nihke-, väände-, paindedeformatsioon on keha mahu ja kuju muutumine, kui sellele rakendatakse lisakoormust. Sel juhul muutuvad molekulide või aatomite vahelised kaugused, mis viivad välimuseni.Mõelge põhilistele ja nende omadustele.

Kompressioon ja venitamine

Tõmbe deformatsioon on seotud keha suhtelise või absoluutse pikenemisega. Näiteks on homogeenne varras, mis on ühest otsast kinnitatud. Kui piki telge rakendatakse vastassuunas mõjuvat jõudu, siis varras venitatakse.

Varda fikseeritud otsa suunas rakendatav jõud põhjustab keha kokkusurumise. Kompressiooni või venitamise käigus toimub keha ristlõikepinna muutus.

Tõmbedeformatsioon on objekti oleku muutumine, millega kaasneb selle kihtide nihkumine. Seda vaadet saab analüüsida tahke keha mudelil, mis koosneb paralleelsetest plaatidest, mis on omavahel ühendatud vedrudega. Horisontaalse jõu mõjul nihkuvad plaadid mingi nurga all, samas kui keha maht ei muutu. Kehale rakendatud jõu ja nihkenurga vahelisel juhul ilmnes otseselt proportsionaalne seos.

painde deformatsioon

Mõelge seda tüüpi deformatsioonide näidetele. Painutamise korral rakendatakse kumerat kehaosa teatud pingele, nõgus fragment surutakse kokku. Seda tüüpi deformatsioonile allutatud keha sees on kiht, mis ei koge ei survet ega pinget. Seda nimetatakse tavaliselt deformeeritava keha neutraalseks piirkonnaks. Selle lähedal saate vähendada keha pindala.

Inseneritöös kasutatakse seda tüüpi deformatsioonide näiteid nii materjalide säästmiseks kui ka püstitatavate konstruktsioonide kaalu vähendamiseks. Tugevad latid ja vardad asendatakse torude, siinide, I-talade vastu.

Väändedeformatsioon

See pikisuunaline deformatsioon on ebaühtlane nihke. See tekib jõudude toimel, mis on suunatud paralleelselt või vastupidi vardale, mille üks ots on fikseeritud. Kõige sagedamini läbivad mitmesugused konstruktsioonides ja masinates kasutatavad osad ja mehhanismid keerukaid deformatsioone. Kuid mitme deformatsioonivariandi kombinatsiooni tõttu on nende omaduste arvutamine oluliselt hõlbustatud.

Muide, olulise evolutsiooni käigus võtsid lindude ja loomade luud kasutusele struktuuri torukujulise versiooni. See muutus aitas kaasa luustiku maksimaalsele tugevnemisele teatud kehakaalu juures.

Deformatsioonid inimkeha näitel

Inimkeha on allutatud tõsisele mehaanilisele pingele, mis tuleneb tema enda pingutustest ja raskusest, mis ilmneb füüsilise tegevusena. Üldiselt on deformatsioon (nihe) inimkehale iseloomulik:

• Kompressiooni kogevad lülisammas, jalalaba piirkonnad, alajäsemed.
• Sidemed, ülajäsemed, lihased, kõõlused on venitatud.
• Pain on iseloomulik jäsemetele, vaagnaluudele, selgroolülidele.
• Kael on pöörlemise ajal allutatud väändele ja pöörlemise ajal testitakse käsi.

Kuid näitajate ületamisel on võimalik rebend, näiteks õla, reie luud. Sidemetes on koed ühendatud nii elastselt, et neid saab kaks korda venitada. Muide, nihkedeformatsioon selgitab kõiki ohte, mis kaasnevad kõrgetel kontsadel naiste liigutamisega. Keha kaal kandub üle sõrmedele, mis toob kaasa luude koormuse suurenemise kaks korda.

Koolides läbiviidud tervisekontrolli tulemuste järgi võib kümnest lapsest terveks lugeda vaid ühte. Kuidas on deformatsioonid seotud laste tervisega? Laste ja noorukite kehahoiaku häirete peamised põhjused on nihke, torsioon, kokkusurumine.

Tugevus ja deformatsioon

Vaatamata elava ja eluta maailma mitmekesisusele, on paljude materiaalsete objektide loomine inimese poolt, kõik objektid ja elusolendid ühisvara- tugevus. Tavaliselt mõistetakse seda kui materjali võimet püsida pikka aega ilma nähtavate kahjustusteta. Seal on struktuuride, molekulide, struktuuride tugevus. See funktsioon sobib veresooned, inimluud, tellistest sammas, klaas, vesi. Nihkedeformatsioon on konstruktsiooni tugevuse testimise variant.

Erinevat tüüpi deformatsioonide kasutamisel inimese poolt on sügavad ajaloolised juured. Kõik sai alguse soovist ühendada pulk ja terav ots omavahel, et iidseid loomi küttida. Juba neil kaugetel aegadel huvitas inimene deformatsiooni. Nihutamine, kokkusurumine, venitamine, painutamine aitasid tal luua eluruume, tööriistu ja süüa valmistada. Tehnoloogia arenguga on inimkond suutnud kasutada erinevat tüüpi deformatsioone, nii et need toovad märkimisväärset kasu.

Hooke'i seadus

Ehituses, tehnoloogias vajalikud matemaatilised arvutused, lubatud rakendada nihkedeformatsiooni. Valem näitas otsest seost kehale rakendatava jõu ja selle pikenemise (kokkusurumise) vahel. Hooke kasutas jäikuse koefitsienti, näidates seost materjali ja selle deformatsiooni võimalikkuse vahel.

Nagu arendamine ja täiustamine tehnilisi vahendeid, aparaadid ja instrumendid, resistentsuse teooria väljatöötamine, tõsised plastilisuse ja elastsuse uuringud. Läbiviidud fundamentaalsete katsete tulemusi hakati rakendama ehitustehnoloogias, konstruktsioonide teoorias ja teoreetilises mehaanikas.

Tänu integreeritud lähenemisele seotud probleemidele erinevat tüüpi deformatsiooni, oli võimalik arendada ehitustööstust, teostada õige kehahoiaku ennetamist riigi nooremas põlvkonnas.

Järeldus

Koolifüüsika käigus käsitletavad deformatsioonid mõjutavad elusmaailmas toimuvaid protsesse. Inim- ja loomaorganismides esineb pidevalt väänemist, painutamist, venitamist ja kokkusurumist. Ja kehahoiaku või ülekaaluga seotud probleemide õigeaegseks ja täielikuks ennetamiseks kasutavad arstid füüsikute poolt alusuuringute käigus tuvastatud sõltuvusi.

Näiteks enne alajäsemete proteesimist arvutatakse üksikasjalikult maksimaalne koormus, mille jaoks see tuleks arvutada. Proteesid valitakse igale inimesele individuaalselt, kuna oluline on arvestada viimase kaalu, pikkust ja liikuvust. Kehahoiaku rikkumiste korral kasutatakse spetsiaalseid parandusvöösid, mis põhinevad nihkedeformatsiooni kasutamisel. Kaasaegne taastusravi ei saaks eksisteerida ilma füüsikaliste seaduste ja nähtuste kasutamiseta, sealhulgas erinevat tüüpi deformatsioonide seadusi arvestamata.

Jäiga keha deformatsioon. Deformatsioon on keha kuju või mahu muutus.

Deformatsioon tekib siis, kui erinevad kehaosad teevad ebavõrdseid liigutusi. Niisiis. nt kui kumminöör on otstest venitatud, siis nööri osad liiguvad üksteise suhtes, nöör deformeerub ja muutub pikemaks (ja õhemaks).

Paragrahvis 4 näidati, et deformatsiooni käigus muutuvad kehaosakeste (aatomite või molekulide) vahelised kaugused, mille tulemusena tekivad elastsusjõud.

Deformatsioone, mis kaovad täielikult pärast välisjõudude toime lõppemist, nimetatakse elastseks. Elastset deformatsiooni kogeb näiteks vedru, mis pärast selle otsast rippuva koormuse eemaldamist taastab oma esialgse kuju.

Deformatsioone, mis ei kao pärast välisjõudude toime lõppemist, nimetatakse plastiliseks. Plastilist deformatsiooni kogevad juba väikeste (kuid mitte lühiajaliste) pingutustega vaha, plastiliin, glia ja plii.

Igasugune deformatsioon tahked ained saab taandada kahte tüüpi: pinge (või surve) ja nihke.

Tõmbe (surve) deformatsioon. Kui homogeensele vardale, mis on fikseeritud ühes otsas piki varda telge sellest eemale (joon. 7.8), rakendatakse jõud G, siis toimub varras tõmbedeformatsioon. Tõmbe deformatsiooni iseloomustab absoluutne pikenemine ja suhteline pikenemine

kus on varda esialgne pikkus ja viimane pikkus.

Tõmbedeformatsiooni kogevad trossid, trossid, tõsteseadmetes olevad ketid, autodevahelised sidemed jne.

Väikeste pingete korral on enamiku kehade deformatsioonid elastsed

Kui fikseeritud vardale mõjub jõud, mis on suunatud piki selle telge vardale (joonis 79), siis varras surutakse kokku. Sel juhul on suhteline deformatsioon negatiivne:

Survedeformatsiooni katsetati sammaste, sammaste, seinte, hoone vundamentide jms peal.

Venitamisel või kokkusurumisel muutub keha ristlõikepindala. Seda saab tuvastada kummitoru venitades, millele metallrõngas eelnevalt külge pannakse. Piisavalt kõvasti venitades kukub sõrmus küljest. Kompressiooni korral keha ristlõikepindala vastupidi suureneb. Enamiku tahkete ainete puhul on need mõjud siiski väikesed.

Nihke deformatsioon. Võtame kummivarda, mille pinnale on tõmmatud horisontaalsed ja vertikaalsed jooned, ja kinnitame selle lauale (joonis 80, a). Ülevalt kinnitame varda külge rööpa ja rakendame sellele horisontaalset jõudu (joonis 80, b). Riba kihid jne nihkuvad, jäädes paralleelseks,

ja vertikaalsed pinnad, mis jäävad tasaseks, kalduvad nurga y all. Sellist deformatsiooni, mille puhul keha kihid on üksteise suhtes nihkunud, nimetatakse nihkedeformatsiooniks.

Kui jõud on kahekordistunud, siis nurk y kahekordistub. Katsed näitavad, et elastsete deformatsioonide korral on nihkenurk y otseselt võrdeline rakendatava jõu mooduliga.

Nihkedeformatsiooni saab selgelt demonstreerida tahke keha mudelil, mis kujutab endast vedrudega omavahel ühendatud paralleelsete plaatide jada (joonis 81, a). Horisontaalne jõud nihutab Plaate üksteise suhtes ilma keha mahtu muutmata (joon. 81, b). Tõeliste tahkete ainete nihkedeformatsiooni korral ei muutu ka nende maht.

Nihkedeformatsioonid on allutatud kõikidele taladele tugikohtades, neetide (joon. 82) ja poltide kinnitusdetailide jne kohta. Suurte nurkade korral võib nihke tõttu tekkida kere hävimine – nihke. Lõikus toimub kääride, peitlite, meislite, saehammaste töö käigus.

painde deformatsioon. Varras allutatakse paindedeformatsioonile, toetub selle otsad tugedele ja koormatakse keskelt või fikseeritakse ühest otsast ja koormatakse teisest (joonis 83).

Painutamisel on üks külg - kumer - pinge all ja teine ​​- nõgus - surve all. Painutatud keha sees on kiht, mis ei koge ei pinget ega survet, mida nimetatakse neutraalseks (joonis 84).

Seega on painutamine deformatsioon, mis taandub erinevatele pingetele (survetele). erinevad osad keha.

Neutraalse kihi lähedal ei koge tedo peaaegu mingit deformatsiooni. Järelikult on ka deformatsioonil tekkivad jõud selles kihis väikesed. See tähendab, et painutatud osa ristlõike pindala neutraalse kihi läheduses saab oluliselt vähendada. Kaasaegses tehnoloogias ja ehituses kasutatakse laialdaselt torusid (joonis 85, a), I-talasid (joonis 85, b), rööpaid (joonis 85, c), kanaleid (joonis 85, d) asemel. vardad ja massiivsed talad, kui saavutada konstruktsioonide lihtsustamine ja materjali säästmine.

Torsioon deformatsioon. Kui vardale, mille üks ots on fikseeritud, mõjuvad paralleelsed ja vastassuunalised jõud (joon. 86), mis asetsevad varda teljega risti asetseval tasapinnal, siis tekib deformatsioon, mida nimetatakse torsiooniks. Väände ajal jäävad keha üksikud kihid, nagu ka nihke ajal, paralleelseks, kuid pöörlevad üksteise suhtes teatud nurga all. Väändedeformatsioon on ebaühtlane nihke.

Selline deformatsioon tekib näiteks mutrite kruvimisel (joonis 87). Väändedeformatsioone mõjutavad ka masinavõllid, puurid jne.

Peamine erinevus tahke keha ning vedelike ja gaaside vahel on selle võime säilitada oma kuju, kui kehale ei mõju liiga suured jõud. Kui proovite tahket ainet deformeerida, tekivad elastsed jõud, mis takistavad deformatsiooni.

Tahke keha deformatsiooni määratlused

MÄÄRATLUS

deformatsioon helistage välimisele mehaaniline mõju kehal, mis toob kaasa selle mahu ja (või) kuju muutumise.

Tahkis esinevat deformatsiooni nimetatakse elastseks, kui see kaob pärast koormuse eemaldamist kehalt.

Deformatsiooni nimetatakse plastiliseks (jääk), kui see pärast koormuse eemaldamist ei kao või ei kao täielikult.

Samad kehad võivad olla elastsed ja plastilised, see sõltub deformatsiooni iseloomust. Niisiis, kui koormus suureneb üle teatud piiri, võivad elastsed deformatsioonid muutuda plastilisteks.

Tahkete kehade deformatsiooni liigid

Tahke keha mis tahes deformatsiooni saab taandada kahte tüüpi: pinge (surve) ja nihke.

Kinnitame varda ühe otsa ja rakendame teisele jõu, mis on suunatud piki selle telge, selle otsast eemale. Sel juhul deformeerub varras tõmbejõul. Sellist deformatsiooni iseloomustab absoluutne pikenemine (), mis on võrdne:

kus on varda pikkus enne jõu rakendamist; l on venitatud varda pikkus.

Suhtelist pikenemist () kasutatakse sageli keha deformatsiooni iseloomustamiseks:

Kui , siis peetakse sellist deformatsiooni väikeseks. Enamikul tahketel ainetel on väikeste deformatsioonide korral elastsed omadused.

Kui vardale, mille ots on fikseeritud, mõjub jõud piki selle telge, kuid varda otsa poole, siis antud keha tekib survedeformatsioon.

Kui venitatakse, title="(!LANG:Rendered by QuickLaTeX.com" height="16" width="47" style="vertical-align: -4px;"> при сжатии .!}

Tõmbe- ja survedeformatsiooni korral muutub keha ristlõikepindala. See vähendab pinget ja suurendab survet. Kuid väikeste deformatsioonide puhul jäetakse see mõju tavaliselt tähelepanuta.

Nihkedeformatsioon on deformatsiooniliik, mille puhul toimub paralleelsete materjalikihtide vastastikune nihkumine deformeerivate jõudude mõjul. Mõelge kummist rööptahukale, kinnitage selle alumine alus horisontaalsele pinnale. Rakendage varda ülapinnaga paralleelset jõudu ülapinnale. Sel juhul liiguvad varda kihid, jäädes paralleelseks, rööptahuka vertikaalsed küljed jäävad tasaseks, kalduvad vertikaalsest mõne nurga võrra kõrvale.

Hooke'i seadus

Väikeste tõmbe- (surve-) deformatsioonide jaoks deformeeriva jõu (F) ja absoluutse pikenemise vahel. Lingi lõi Hooke:

kus k on elastsuse (jäikuse) koefitsient.

Hooke'i seadust kirjutatakse sageli teisiti. See tutvustab stressi mõistet ():

kus S on keha (varda) ristlõike pindala. Väikeste deformatsioonide korral on pinge võrdeline suhtelise pikenemisega:

kus E on lihtsusmoodul või Youngi moodul, mis on võrdne pingega, mis ilmneb varras, kui selle suhteline pikenemine on võrdne ühega (või kui keha pikkus on kahekordistunud). Praktikas ei saa elastse deformatsiooniga peale kummi kahekordset pikenemist saavutada, kere on rebenenud. Youngi moodul määratakse avaldise (5) abil pinge ja pikenemise mõõtmisel.

Elastsustegur ja Youngi moodul on seotud järgmiselt:

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Harjutus	M kõrgusega sein on ehitatud tihedusega tellistest . Milline on selle seina aluse pinge?
Otsus	Meie probleemis on deformeerivaks jõuks gravitatsioonijõud, mis surub seina kokku: Teades tellise tihedust, millest see koosneb, leiame seina massi järgmiselt: kus S on seina aluse pindala. Definitsiooni järgi on pinge () võrdne deformatsioonijõu (F) suuruse ja deformeeritava keha ristlõikepindala suhtega: Asendame massi asemel avaldise (1.2) parema poole, saame: Teeme arvutused:
Vastus	Pa

NÄIDE 2

Väliste jõudude mõjul muudavad tahked kehad oma kuju ja mahtu, s.t. on deformeerunud.

Kehale mõjuvate jõudude toimel, mille osakesed see koosneb, liiguvad. Aatomite vahelised kaugused ja nende omavaheline paigutus muutuvad. Seda nähtust nimetatakse deformatsioon .

Kui pärast jõu lõppemist taastub keha algkuju ja ruumala, siis sellist deformatsiooni nimetatakse nn. elastne , või pööratav . Sel juhul võtavad aatomid uuesti asendi, milles nad olid enne, kui jõud hakkas kehale mõjuma.

Kui me pigistame kummipalli, muudab see kuju. Kuid ta taastab selle kohe, kui me ta lahti laseme. See on elastse deformatsiooni näide.

Kui jõu mõjul nihkuvad aatomid oma tasakaaluasenditest selliste vahemaade võrra, et aatomitevahelised sidemed neile enam ei mõju, ei saa nad naasta algsesse olekusse ja asuda uutesse tasakaaluasenditesse. Sel juhul toimuvad füüsilises kehas pöördumatud muutused.

Pigista plastiliini tükk. Ta ei saa enam oma algset vormi tagasi pöörduda, kui me temaga töötamise lõpetame. See on pöördumatult deformeerunud. Seda deformatsiooni nimetatakse plastist , või pöördumatu .

Pöördumatud deformatsioonid võivad tekkida ka aja jooksul järk-järgult, kui keha on pideva koormuse all või erinevate tegurite mõjul tekib selles mehaaniline pinge. Selliseid deformatsioone nimetatakse roomavad deformatsioonid .

Näiteks kui mõne üksuse osad ja sõlmed kogevad töötamise ajal tõsist mehaanilist koormust ja puutuvad kokku ka märkimisväärse kuumusega, täheldatakse nendes aja jooksul roomedeformatsiooni.

Sama jõu mõjul võib keha kogeda elastset deformatsiooni, kui sellele jõudu rakendatakse lühiajaliselt. Kuid kui sama jõud mõjub samale kehale pikka aega, võib deformatsioon muutuda pöördumatuks.

Mehaanilise pinge suurust, mille korral keha deformatsioon jääb elastseks ja keha ise taastab pärast koormuse eemaldamist oma kuju, nimetatakse elastsuse piir . Sellest piirist kõrgemate väärtuste korral hakkab keha kokku kukkuma. Kuid tahke keha hävitamine pole nii lihtne. See peab vastu. Ja seda vara nimetatakse tugevus .

Kui kaks puksiirtrossiga ühendatud sõidukit hakkavad liikuma, deformeerub tross. See venib ja selle pikkus suureneb. Ja kui need peatuvad, pinge vabastatakse ja kaabli pikkus taastub. Aga kui kaabel pole piisavalt tugev, läheb see lihtsalt katki.

Deformatsiooni tüübid

Sõltuvalt välisjõu rakendamise viisist esinevad tõmbe-survedeformatsioonid, nihked, paindumised, väänded.

Tõmbe-surve deformatsioon

Tõmbe-surve deformatsioon mis on põhjustatud jõududest, mis rakenduvad tala otstele paralleelselt selle pikiteljega ja on suunatud eri suundades.

Väliste jõudude mõjul osakesed tahke aine, võnkuvad oma tasakaaluasendi ümber, on nihkunud. Kuid seda protsessi takistavad osakeste vastasmõju sisemised jõud, püüdes hoida neid algses asendis üksteisest teatud kaugusel. Deformatsiooni takistavaid jõude nimetatakse elastsed jõud .

Tõmbedeformatsiooni kogevad venitatud vibunöör, pukseerimisel auto pukseerimistross, raudteevagunite haakeseadmed jne.

Trepist üles ronimisel deformeeruvad astmed meie raskusjõu mõjul. See on survepinge. Sama deformatsiooni kogevad hoonete vundamendid, sambad, seinad, post, millega sportlane hüppab.

Nihke deformatsioon

Kui varda, mille alumine osa on fikseeritud, pinnale rakendatakse tangentsiaalselt välisjõudu, siis nihkepinge . Sel juhul näivad keha paralleelsed kihid üksteise suhtes nihkuvat.

Kujutage ette, et põrandal on loksuv väljaheide. Me rakendame sellele jõudu tangentsiaalselt selle pinnaga, see tähendab, et tõmbame tabureti ülemise osa lihtsalt enda poole. Kõik selle põrandaga paralleelsed tasapinnad nihkuvad üksteise suhtes sama nurga all.

Samasugune deformatsioon tekib siis, kui paberilehte lõigatakse kääridega, puittala saetakse teravate hammastega saega jne. Kõik pindu ühendavad kinnitusdetailid - kruvid, mutrid jne - läbivad nihkedeformatsioone.

painde deformatsioon

Selline deformatsioon tekib siis, kui tala või varda otsad asetsevad kahel toel. Sel juhul rakendatakse sellele pikiteljega risti olevaid koormusi.

Paindedeformatsiooni kogevad kõik vertikaaltugedele asetatud horisontaalsed pinnad. Lihtsaim näide on joonlaud, mis asub kahe sama paksusega raamatu peal. Kui paneme selle peale midagi rasket, siis see paindub. Samamoodi vajub üle oja visatud puusild, kui seda mööda jalutame.

Väändedeformatsioon

Torsioon tekib kehas, kui selle ristlõikele rakendatakse paar jõudu. Sel juhul pöörlevad ristlõiked ümber keha telje ja üksteise suhtes. Sellist deformatsiooni täheldatakse masinate pöörlevatel võllidel. Kui pigistate (keerate) käsitsi märg pesu, siis läbib see ka väändedeformatsiooni.

Hooke'i seadus

Erinevat tüüpi deformatsioonide vaatlused näitasid, et keha deformatsiooni suurus sõltub kehale mõjuvate jõudude mõjul tekkivast mehaanilisest pingest.

Seda sõltuvust kirjeldab seadus, mis avastati 1660. aastal. Inglise teadlane Robert Hooke , keda kutsutakse üheks eksperimentaalfüüsika isaks.

Talamudelil on mugav arvestada deformatsioonitüüpidega. See on keha, mille üks kolmest mõõtmest (laius, kõrgus või pikkus) on palju suurem kui ülejäänud kaks. Mõnikord kasutatakse termini "tala" asemel terminit "varras". Varda pikkus on palju suurem kui selle laius ja kõrgus.

Vaatleme seda sõltuvust tõmbe-survedeformatsioonist.

Oletame, et vardal on algselt pikkus L . Väliste jõudude mõjul muutub selle pikkus väärtuse võrra ∆l . Seda nimetatakse varda absoluutne pikenemine (kokkusurumine). .

Tõmbe-survedeformatsiooni korral on Hooke'i seadus järgmine:

F - jõud, mis surub või venitab varda; k - elastsuse koefitsient.

Elastsusjõud on otseselt võrdeline keha pikenemisega kuni teatud piirväärtuseni.

E - esimest tüüpi elastsusmoodul või Youngi moodul . Selle väärtus sõltub materjali omadustest. See on teoreetiline väärtus, mis on kasutusele võetud kehade elastsete omaduste iseloomustamiseks.

S - varda ristlõikepindala.

Absoluutse pikenemise ja varda esialgse pikkuse suhet nimetatakse pikenemine või suhteline deformatsioon .

Venitades on selle väärtus positiivne väärtus, ja kokkusurutuna on see negatiivne.

Nimetatakse välisjõu mooduli ja varda ristlõikepindala suhet mehaaniline pinge .

Siis näeb suhteliste väärtuste Hooke'i seadus välja selline:

Pinge σ otseselt võrdeline suhtelise pingega ε .

Eeldatakse, et varda pikendav jõud on positiivne ( F˃0 ) ja seda lühendaval jõul on negatiivne väärtus ( F ˂ 0 ).

Deformatsiooni mõõtmine

Erinevate mehhanismide, tehniliste objektide, hoonete, sildade ja muude insenertehniliste ehitiste projekteerimisel ja käitamisel on väga oluline teada materjalide deformatsiooni suurust.

Kuna elastsed deformatsioonid on väikesed, tuleb mõõtmised läbi viia väga suure täpsusega. Selleks seadmed nn pingeandurid .

Tensoandur koosneb pingeandurist ja indikaatoritest. See võib sisaldada ka salvestusseadet.

Sõltuvalt tööpõhimõttest on pingeandurid optilised, pneumaatilised, akustilised, elektrilised ja röntgenikiirgusega.

Optilised deformatsioonimõõturid põhinevad uuritavale objektile liimitud fiiberoptilise niidi deformatsiooni mõõtmisel. Pneumaatilised tensoandurid registreerivad rõhu muutuse deformatsiooni ajal. Akustilistes deformatsioonimõõturites kasutatakse piesoelektrilisi andureid, et mõõta väärtusi, mille võrra heli kiirus ja akustiline sumbumine deformatsiooni ajal muutuvad. Elektrilised tensomõõturid arvutavad pinge elektritakistuse muutuste põhjal. Röntgenikiirgus määrab aatomitevaheliste kauguste muutuse kristallvõre uuritud metallid.

Kuni 1980. aastateni salvestasid andurite signaale makid tavalisele paberlindile. Aga kui arvutid ilmusid ja hakkasid kiiresti arenema kaasaegsed tehnoloogiad, sai võimalikuks jälgida deformatsioone monitoriekraanidel ja anda isegi juhtsignaale, mis võimaldavad muuta testitavate objektide töörežiimi.

Deformatsioonid jagunevad pöörduvateks (elastsed) ja pöördumatuteks (plastsed, roomavad). Elastsed deformatsioonid kaovad peale rakendatud jõudude mõju lõppu, pöördumatud aga jäävad alles. Elastsed deformatsioonid põhinevad metalliaatomite pöörduvatel nihkumistel tasakaaluasendist (teisisõnu, aatomid ei ületa aatomitevaheliste sidemete piire); pöördumatud põhinevad aatomite pöördumatutel nihkumistel märkimisväärsel kaugusel algsetest tasakaaluasenditest (st aatomitevaheliste sidemete raamidest väljumisel pärast koormuse eemaldamist, ümberorienteerumisel uude tasakaaluasendisse).

Plastilised deformatsioonid on pingete muutumisest põhjustatud pöördumatud deformatsioonid. Rooma deformatsioonid on pöördumatud deformatsioonid, mis tekivad aja jooksul. Materjalide võimet plastiliselt deformeeruda nimetatakse plastilisuseks. Metalli plastilise deformatsiooni ajal muutuvad mitmed omadused samaaegselt kuju muutumisega - eriti külmdeformatsiooni ajal suureneb tugevus.

Deformatsiooni tüübid

Enamik lihtsad vaated keha deformatsioonid üldiselt:

Enamikul praktilistel juhtudel on vaadeldav deformatsioon kombinatsioon mitmest samaaegsest lihtsast deformatsioonist. Lõppkokkuvõttes saab aga igasuguse deformatsiooni taandada kahele kõige lihtsamale: pingele (või survele) ja nihkele.

Deformatsiooni uuring

Plastilise deformatsiooni iseloom võib olla erinev sõltuvalt temperatuurist, koormuse kestusest või deformatsioonikiirusest. Kehale rakendatava pideva koormuse korral muutub deformatsioon aja jooksul; seda nähtust nimetatakse roomamiseks. Temperatuuri tõustes suureneb roomamiskiirus. Lõõgastus ja elastne järelmõju on roomamise erijuhtumid. Üks plastilise deformatsiooni mehhanismi selgitavatest teooriatest on kristallide dislokatsioonide teooria.

Järjepidevus

Elastsuse ja plastilisuse teoorias peetakse kehasid "tahketeks". Järjepidevus (st võime täita kogu keha materjaliga hõivatud ruumala ilma tühimiketa) on üks peamisi reaalsetele kehadele omistatud omadusi. Järjepidevuse mõiste kehtib ka elementaarsete mahtude kohta, milleks keha saab mõtteliselt jagada. Kahe kõrvuti asetseva lõpmatult väikese ruumala tsentrite vahelise kauguse muutus kehas, millel ei esine katkestusi, peab olema väike võrreldes selle kauguse algväärtusega.

Lihtsaim elementaarne deformatsioon

Lihtsaim elementaarne deformatsioon on mõne elemendi suhteline pikenemine:

Praktikas on tavalisemad väikesed deformatsioonid – sellised, et .

Deformatsiooni mõõtmine

Deformatsiooni mõõdetakse kas materjalide katsetamise käigus, et määrata nende mehaanilised omadused, või siis, kui uuritakse mitterahalist struktuuri või mudelitel, et hinnata pingete suurust. Elastsed deformatsioonid on väga väikesed ja nende mõõtmine nõuab suurt täpsust. Kõige tavalisem meetod deformatsiooni uurimiseks on deformatsioonimõõturite abil. Lisaks kasutatakse laialdaselt takistuse deformatsioonimõõtureid, polarisatsiooni-optilist meetodit pingete uurimiseks ja röntgendifraktsioonianalüüsi. Kohalike plastiliste deformatsioonide hindamiseks kasutatakse võrktoote pinnale rihmimist, pinna katmist kergesti praguneva lakiga või rabedate tihenditega jne.

Märkmed

Kirjandus

• Rabotnov Yu. N., Materjalide tugevus, M., 1950;
• V. D. Kuznetsov, Solid State Physics, kd 2-4, 2. väljaanne, Tomsk, 1941-47;
• Sedov L.I., Sissejuhatus kontiinummehaanikasse, Moskva, 1962.

Vaata ka

Lingid

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "Deformatsioon" teistes sõnaraamatutes:

deformatsioon- deformatsioon: seebitüki kuju moonutamine võrreldes tehnilises dokumendis esitatuga. Allikas: GOST 28546 2002: Tahke tualettseep. Üldised tehnilised tingimused originaaldokument De ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik

- (fr.) Inetus; kuju muutus. Sõnavara võõrsõnad sisaldub vene keeles. Tšudinov A.N., 1910. DEFORMATSIOON [lat. deformatio distortion] keha kuju ja suuruse muutus välisjõudude mõjul. Võõrsõnade sõnastik. Komlev… Vene keele võõrsõnade sõnastik

Kaasaegne entsüklopeedia

Deformatsioon- - keha kuju ja/või mõõtmete muutumine välisjõudude ja mitmesuguste mõjude mõjul (temperatuuri ja niiskuse muutused, tugede asetumine jne); materjalide tugevuses ja elastsuse teoorias, mõõtmete muutumise kvantitatiivne mõõt... Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia

Deformatsioon- (ladinakeelsest sõnast deformation distortion), aine osakeste suhtelise asendi muutus mis tahes väliste või sisemiste põhjuste tõttu. Tahke keha kõige lihtsamad deformatsioonitüübid: pinge, surve, nihke, painutamine, vääne. ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat

- (lat. deformatio distortion) 1) tahke keha punktide suhtelise asendi muutumine, mille puhul nendevaheline kaugus muutub, välismõjude tagajärjel. Deformatsiooni nimetatakse elastseks, kui see kaob pärast löögi eemaldamist ja ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

cm… Sünonüümide sõnastik

- (lat. deformatio distortion), c.l konfiguratsiooni muutus. objekt, mis tuleneb välisest. mõjud või sisemised jõud. D. võib kogeda televiisorit. kehad (kristall, amorfne, orgaaniline päritolu), vedelikud, gaasid, füüsikalised, eluväljad ... ... Füüsiline entsüklopeedia

deformatsioon- ja noh. deformatsioon f. lat. deformatsiooni moonutus. 1. Tahke keha suuruse, kuju muutmine välisjõudude mõjul (tavaliselt selle massi muutmata). BAS 1. || Kujutavas kunstis on kõrvalekalle silmaga tajutavast loomulikust ... ... Ajalooline sõnastik vene keele gallicismid

deformatsioon- deformatsioon, deformeerunud. Väljendunud [deformatsioon], [deformeerunud] ja vananenud [deformatsioon], [deformeerunud] ... Kaasaegse vene keele hääldus- ja stressiraskuste sõnastik

Kivimid (ladina sõnast deformatio kujumuutus, deformatsioon * a. kivimite deformatsioon; n. Deformation von Gesteinen; f. deformation des roches; i. deformacion de las rocas) muutuvad kivimiosakeste suhtelises asendis, muutusi põhjustades … Geoloogiline entsüklopeedia

Raamatud

• Metallide plastiline deformatsioon, R. Honeycombe, Tehaste ja uurimisinstituutide inseneri- ja teadustöötajatele, ülikoolide õppejõududele, magistrantidele ja abiturientidele. Reprodutseeritud originaalis… Kategooria: