Деформация

Деформа́ция — изменение взаимного расположения точек твердого тела, при котором меняется расстояние между ними, в результате внешних воздействий. Деформация называется упругой, если она исчезает после удаления воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает. Наиболее простые виды деформации — растяжение, сжатие, изгиб, кручение. Латинское deformatio означает «искажение», «изменение формы».
Деформация представляет собой результат изменения междуатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно она сопровождается изменением величин междуатомных сил, мерой которого является упругое напряжение. В большинстве случаев наблюдаемая деформация тела представляет собой комбинацию простых видов деформации: растяжение и изгиб, кручение и сжатие. Но любую деформацию можно свести к двум простым видам: растяжению (или сжатию) и сдвигу. Деформация тела определяется, если известен вектор перемещения каждой его точки. Деформация твердых тел изучается физикой твердого тела, а движения и напряжения в деформируемых твердых телах — теорией упругости и пластичности. У жидкостей и газов, частицы которых подвижны, исследование деформации сводится к изучению мгновенного распределения скоростей.
Деформация твердого тела может явиться следствием фазовых превращений, связанных с изменением объема, теплового расширения, намагничивания (магнитострикционный эффект), появления электрического заряда (пьезоэлектрический эффект) или быть результатом действия внешних сил. Все реальные твердые тела при деформации обладают пластическими свойствами, но в теории упругости пластичностью пренебрегают. Твердое тело можно считать упругим, пока нагрузка на него не превысит определенного предела.
Природа пластической деформации может быть различной в зависимости от температуры, продолжительности действия нагрузки или скорости деформации. При неизменной приложенной к телу нагрузке деформация изменяется со временем; это явление получило название ползучести. С возрастанием температуры скорость ползучести увеличивается. Частными случаями ползучести являются релаксация и упругое последействие. Релаксация — процесс самопроизвольного уменьшения внутреннего напряжения с течением времени при неизменной деформации. Процесс самопроизвольного роста деформации с течением времени при постоянном напряжении называется последействием. Механизм пластической деформации объясняет теория дислокаций в кристаллах.
В теории упругости и пластичности рассматриваются сплошные тела, то есть способные заполнять весь объем формы без пустот. Измерение деформации производится в процессе испытания материалов с целью определения их механических свойств, или при исследовании сооружения в натуре или на моделях для суждения о величинах напряжений. Упругие деформации малы, их измерение требует высокой точности. При измерениях деформации используют тензометры, тензодатчики сопротивления, поляризационно-оптический метод исследования напряжения, рентгеновский структурный анализ. Для определения местных пластических деформаций применяют накатку на поверхности изделия сетки, покрытие поверхности легко растрескивающимся лаком.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика