5.6. Механични свойства на твърди вещества
Видове deformatsiy.Deformatsiey нарича промяна на формата, размера на тялото. Деформация може да бъде причинено от действието на тялото, прикрепен към нея външни сили.
Деформацията напълно изчезва след прекратяване на организма към външни сили, наречен ластика и деформация, и продължава след нея външни сили са престанали да действат върху тялото - пластмаса.
Разграничаване на опън деформация и компресия (едностранна и включително), огъване, усукване и срязване.
еластична сила. Когато неподвижното тяло деформация неговите частици (атоми, молекули, йони), намиращи се в кристалната решетка се премества от техни равновесни позиции. Това изместване антагонизират силите на взаимодействие между частиците на твърдото тяло, задържане на частиците на определено разстояние един от друг. Ето защо, когато възникне някакъв вид еластична деформация в организма на вътрешните сили, които да възпрепятстват нейната деформация.
Фиг. 5.11.Deformatsiya разтягане (а) и компресия (б)
Сили, протичащи в тялото, когато е еластична деформация и срещу посоката на преместване на частици в тялото, причинени от деформацията се нарича еластични сили. еластични сили действат във всеки участък на деформираната тялото и също в точката на контакт причинява тялото деформация. В случай на едностранно разтягане или компресия еластична сила е насочена по права линия, по която външен действа сила, която причинява деформация на тялото, противоположна на посоката на сила и перпендикулярна на повърхността на тялото.
Разглеждане на простата деформация на надлъжната напрежение или компресия едностранно. Представете хомогенна прът с дължина L. с напречно сечение S. краищата на които се прилагат сила F. при което дължината на пръта се променя със сума # 916; L. За да се характеризира щам на опън не е по същество абсолютна стойност на разширение прът # 916; L. и удължение.
Якостта на опън се счита за положително; в този случай (фиг. 5.11a) # 916; L също положително, тъй като дължината на опън прът се увеличава. Силата на натиск се счита за отрицателен; в този случай (фиг. 5.11b) # 916; на L е отрицателен; това означава, че когато прътът се подлага на компресия едностранно дължина L намалява.
Експерименти показват, че относителната деформация е по-голяма от вече действа сила и по-малък напречното сечение на пръта. Този резултат може да бъде представен като математически отношения
Томас Юнг (1773-1829)
Английски физик, лекар по образование. С изключение на медицината, произведени от много различни научни проблеми. Той създава теорията на намеса на движението на вълните, които се основава на френския физик Френел основа на вълновата теория на светлината. Той предложи идеята за мултидисциплинарност на светлинните вълни. Той обясни, настаняване на градушка. Той развива теория на цветното зрение. Аз въведе модула на еластичност, която носи неговото име. Аз занимава с акустика, астрономия, дешифриране египетски йероглифи.
Робърт Хук (1635-1703)
Английски физик, ботаник и архитект. Той формулира основния закон в областта на теорията на съпротивление на материалите. Заедно с Хюйгенс и Грималди защити вълновата теория на светлината. Подобрена и изобретил много устройства. Първо посочи структурата на растителната клетка. Терминът "клетка" е въведен в науката.
Стойността се нарича механичен стрес или стрес. С оглед на това, изразът (5.1) е под формата
където коефициентът # 945;, който е наречен еластичен коефициент зависи само от материала, от който е направена на пръчката.
Заедно с коефициент на еластичност # 945; материал обикновено се характеризира с реципрочната стойност:
По този начин, потенциалната енергия на деформира еластично прът е пропорционална на квадрата на абсолютната удължението на пробата.
Диаграма на разтягане. Щам диаграма се нарича графика на # 963; от # 949;. Използване формула (5.5), експерименталните стойности на удължение # 949; можем да изчислим съответните стойности на нормалните стресови # 963;, която се показва в деформира еластично тяло. Пример напрежение диаграма за металната проба е показана на Фиг. 5.12. 0-1 на парцел графиката има формата на права линия, преминаваща през началото. Това означава, че до определена стойност на напрежението и еластичната деформация се извършва закон на Хук, според която нормално напрежение е пропорционално на удължение. Максималната стойност на нормалната стреса # 963 п. , в която дори закона на Хук, наречена граница на пропорционалност.
С допълнително увеличаване на натоварването на напрежението зависимост на удължението става нелинейна (раздел 1-2), въпреки че еластичните свойства на организма остават. максимален # 963; у нормално напрежение, на което все още няма остатъчна деформация, наречена граница на еластичност. (опън еластичния само стотни от процента по-висока от пропорционалния граница). Повишено натоварване над границата на еластичност (раздел 2-3) води до факта, че остатъчната деформация става.
След това, пробата започва да удължи практически при постоянно напрежение (3-4 парцел графиката). Това явление се нарича потока на материал. нормалното напрежение # 963; T. където остатъчната деформация достигне предварително определена стойност, наречена стрес добив.
За напрежения над границата на провлачване, еластичните свойства на тялото са възстановени до известна степен, и отново започва да се противопоставят на деформация (част 4-5 диаграма).
Максималната стойност на нормалната стреса # 963; и т.н. по-горе, които на почивката се случва в образеца, тя се нарича якост на опън.
Нека се запитаме, какво е физическото смисъла на модул на Янг? Пишем закон на Хук под формата на:
Ако удължение # 916; L е равна на първоначалната дължина на проба L. след това.
Това означава, че модул на Юнг, равно на това напрежение, което води до удължаване на пробата два пъти. Разбира се, материали, които могат да бъдат удължавани два пъти, с изключение на каучук и някои полимери не са. Въпреки това, като характеристика на еластичните свойства на материала модул на Янг е отлична.
За модул стомана Янг приблизително равен на 2,1 × 10 11 N / m 2. Защо това? Защото стомани много. Съответно, модул на пролетта на Юнг стана повече модули стават Юнг, използвана за извършване нокти.
Олово - един мек метал, но също така притежава еластичност, както и модул му Янг е 15 пъти по-малко от модул на стомана на Юнг. Всички други метали имат модул на Янг-голяма от тази на оловото, но по-малко от тази на стоманата. Друга важна характеристика на материала на строителство е якостта на опън. Якостта на различни материали също са много различни. Ние се превърнахме в най-голямата якост на опън. Следователно стоманата - основният структурен материал. При проектирането на всякакви конструкции считат якост на опън и е възможно напрежение трябва да бъде няколко пъти (обикновено 10 пъти) по-малко от якостта на опън. Има специална секция в приложни науки - съпротивление на материалите. Тя се изучава във всички технически университети, които обучават специалисти за проектиране и експлоатация на машини и механизми.
Интересно е да се отбележи, че стоманената тел, висеше в единия край, опъната от собственото си тегло. И ако такава жица ще има дължина L = 4,2 км, а след това може да се счупи под собствената си тежест. Тел олово ще се счупи под собствената си тежест при дължина от само 120 метра.
Всички машини и механични конструкции - кули, мостове сводест структура - изчислени така, че напрежението във всяка строителна площадка не надвишава границата на еластичност. В момента има стоманен мост, дължината на участъка (разстояние между опорите) е по-голяма от 1000 метра.
Свързани статии