Что такое абсолютная деформация

абсолютная деформация

Полезное

Смотреть что такое «абсолютная деформация» в других словарях:

абсолютная деформация — Разность между конеч. и нач. значениями величины, характериз. размеры или форму деформир. тела (напр., при растяж. цилиндрич. образца: /к /0 или /j Ff, где /0 и F0 — длина и пл. попереч. сечения образца до испытания, а /к и Ff —… … Справочник технического переводчика

деформация — деформация: Искажение формы куска мыла по сравнению с предусмотренной в техническом документе. Источник: ГОСТ 28546 2002: Мыло туалетное твердое. Общие технические условия оригинал документа Де … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Деформация — [deformation; strain] (от лат. deformatio искажение) 1. Изменение размеров и/или формы тела, вызанное взаимным смещением его частиц под влиянием механической нагрузки и других воздействий (термических, электрических, магнитных и др.). Деформация… … Энциклопедический словарь по металлургии

деформация при максимальном усилии s_M: Абсолютная — 3.2 деформация при максимальном усилии sM: Абсолютная деформация в направлении удара в центре испытуемого образца, соответствующая максимальному усилию. Для материалов, имеющих на диаграмме «усилие деформация» плоский участок максимального усилия … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

деформация при разрушении, s_p: Абсолютная — 3.6 деформация при разрушении, sp: Абсолютная деформация в направлении удара в центре испытуемого образца, измеренная в точке разрушения (рисунки 1 и 2). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

абсолютная линейная деформация — Деформация, измеряемая как разность между конечным и исходным расстояниями между рассматриваемыми точками деформированного объекта. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика

абсолютная угловая деформация — Угловая деформация, измеряемая как разность между исходным прямым углом и конечным углом между двумя отрезками, проходящими через рассматриваемую точку деформированного объекта. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика

ДЕФОРМАЦИЯ — (Deformation) изменение формы (размеров) тела под влиянием внешних сил. Чистая Д. не сопровождающаяся изменением объема тела. Абсолютная Д. разность между двумя значениями одного и того же размера в данном теле после Д. и первоначального.… … Морской словарь

ДЕФОРМАЦИЯ АБСОЛЮТНАЯ — [absolute deformation] разность между конечым и начальным значениями величины, характеризующей размеры или форму деформируемого тела (например, при растяжении цилиндрического образца … Металлургический словарь

холодная деформация — [cold deformation] пластическая деформация, при которой происходит упрочнение и отсутствует разупрочнение. Если деформационное упрочнение сопровождеформация возвратом, то говорят о неполной холодной деформации или теплой деформации. Деформацию… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Что такое абсолютная деформация

32.Какие виды деформаций известны? Что такое обратимые и необратимые, абсолютные и относительные деформации? Как их подсчитывают, можно ли их суммировать?

Деформация – изменение формы и размеров тела под действием напряжений.

Виды деформаций:

— линейные;
— угловые;
— поверхостные;
— объемные.

Виды деформации тела в целом:

Напряжение – сила, действующая на единицу площади сечения детали. Напряжения и вызываемые ими деформации могут возникать при действии на тело внешних сил растяжения, сжатия и т.д., а также в результате фазовых (структурных) превращений, усадки и других физико-химических процессов, протекающих в металлах, и связанных с изменением объема. Деформация металла под действием напряжений может быть упругой и пластической.

Упругой называется деформация, полностью исчезающая после снятия вызывающих ее напряжений.

Модуль упругости является важнейшей характеристикой упругих свойств металла. По физической природе величина модуля упругости рассматривается как мера прочности связей между атомами в твердом теле.

Пластической или остаточной называется деформация после прекращения действия вызвавших ее напряжений. При пластическом деформировании одна часть кристалла перемещается по отношению к другой под действием касательных напряжений. При снятии нагрузок сдвиг остается, т.е. происходит пластическая деформация. В результате развития пластической деформации может произойти вязкое разрушение путем сдвига.

Источник

Деформация: виды деформации, пределы упругости и прочности

Частицы, из которых состоят твердые тела (как аморфные, так и кристаллические) постоянно совершают тепловые колебания около положений равновесия. В таких положениях энергия их взаимодействия минимальная. Если расстояние между частицами уменьшается, начинают действовать силы отталкивания, а если увеличиваться – то силы притяжения. Именно этими двумя силами обусловлены все механические свойства, которыми обладают твердые тела.

Если твердое тело изменяется под воздействием внешних сил, то частицы, из которых оно состоит, меняют свое внутреннее положение. Такое изменение называется деформацией.

Виды деформации

Различают деформации нескольких видов. На изображении показаны некоторые из них.

Если мы разделим величину абсолютного удлинения на первоначальную длину твердого тела, мы получим величину его относительного удлинения (относительной деформации).

Обозначим этот показатель ε и запишем следующую формулу:

Относительная деформация тела растет при его растяжении и соответственно уменьшается при сжатии.

Если учесть, в каком именно направлении внешняя сила действует на тело, то мы можем записать, что F будет больше нуля при растяжении и меньше нуля при сжатии.

Механическое напряжение

Механическое напряжение твердого тела σ – это показатель, равный отношению модуля внешней силы к площади сечения твердого тела.

Величину механического напряжения принято выражать в паскалях ( П а ) и измерять в единицах давления.

Деформация, исчезающая при снятии напряжения, называется упругой.

На данном участке будет выполняться закон Гука:

Предел упругости

Предел упругости – максимальное напряжение, после снятия которого тело восстановит свою форму и размер.

После перехода этого предела восстановления первоначальных параметров тела уже не происходит. Когда мы снимаем напряжение, у тела остается так называемая остаточная (пластическая) деформация.

Предел прочности

Предел прочности – максимальное напряжение, которое способно выдержать твердое тело, не разрушаясь.

В точке e материал разрушается.

Если диаграмма напряжения материала имеет вид, соответствующий тому, что показан на графике, то такой материал называется пластичным. У них обычно деформация, при которой происходит разрушение, заметно больше области упругих деформаций. К пластичным материалам относится большинство металлов.

Если материал разрушается при деформации, которая превосходит область упругих деформаций незначительно, то он называется хрупким. Такими материалами считаются чугун, фарфор, стекло и др.

От значения модуля всестороннего сжатия зависит скорость, с которой звук распространяется в данном веществе.

Источник

Абсолютная деформация при растяжении

Абсолютными называют деформации определяемые величиной изменения соответствующего размера либо положения сечения.

Нагляднее всего абсолютную деформацию можно показать на примере растяжения-сжатия.

После приложения к стержню продольной растягивающей силы F его длина увеличится до некоторого значения l ₁.

Разность между конечным и начальным продольными размерами стержня есть одна из его его абсолютных деформаций при растяжении.

Единица измерения абсолютных деформаций:

Отношение величины абсолютных деформаций к соответствующим начальным размерам тела называют относительными деформациями.

10.3. Простейшие виды нагружения и простейшие конструктивные элементы

&nbsp&nbsp&nbsp&nbspДля отдельно взятого элемента конструкции взаимоуравновешенные активная сила и сила реакции опоры являются внешними силами.
&nbsp&nbsp&nbsp&nbspРассмотрим, каким образом конструкция оказывает сопротивление внешней нагрузке, за счет чего происходит изменение формы и размеров конструкции – деформирование (от лат. deformatio – искажение).

&nbsp&nbsp&nbsp&nbspНе обращая внимание на то, каким образом, с точки зрения конструктивного решения, приложены внешние силы Р, рассмотрим растяжение элемента конструкции, схема нагружения которого показана на рис. 10.3,а.

Рис. 10.3. Упрощенная модель деформации при растяжении

На рис. 10.3 показана также упрощенная модель межатомных связей в твердом теле. Жесткие и прочные межатомные связи, соединяющие атомы недеформированного тела (рис. 10.3,б), при растяжении (рис. 10.3,в) создают большие внутренние силы противодействия внешней нагрузке, стремящиеся сохранить тело как единое целое.
&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПод действием внешних сил частицы (атомы) материала, из которого сделана конструкция, будут перемещаться, и перемещение частиц под нагрузкой будет продолжаться, пока между внешними и внутренними силами не установится равновесие.
&nbsp&nbsp&nbsp&nbspТакое состояние называется деформированным состоянием тела .
&nbsp&nbsp&nbsp&nbspМерой воздействия внешних сил на атомы вещества, которые удаляются друг от друга (при растяжении) или сближаются (при сжатии), т. е. мерой противодействия материала конструкции внешнему силовому воздействию, мерой внутренних сил в материале является напряжение. Напряжением называется внутренняя сила (возникающая при воздействии внешней нагрузки), приходящаяся на единицу площади в окрестности данной точки рассматриваемого сечения тела:

&nbsp&nbsp&nbsp В инженерной практике иногда измеряют напряжения в даН/мм 2 (1даН= 10Н).
&nbsp&nbsp&nbspНапряжение, таким образом, показывает интенсивность противодействия внутренних сил воздействию внешней нагрузки на межатомные связи материала конструкции, или, что то же самое, интенсивность воздействия внешней нагрузки на межатомные связи.
&nbsp&nbsp&nbspЕсли рассмотреть деформированное состояние стержня (бруса) (рис. 10.4) при растяжении внешними силами Р (показаны на рисунке черными стрелками), то в любом произвольно взятом поперечном сечении (например, плоскостью А) распределение нормальных напряжений &#963 = Р/F будет равномерным.

Рис. 10.4. Деформированное состояние бруса

где&nbsp&nbsp&nbsp	&#949	&nbsp&nbsp&nbsp-	относительное удлинение при растяжении;
&#949′	&nbsp&nbsp&nbsp-	относительные поперечные деформации. &nbsp&nbsp&nbspПри достаточно больших внешних нагрузках (и, как следствие, больших внутренних напряжениях) межатомные связи материала могут быть разорваны, что приведет к разрушению конструкции. &nbsp&nbsp&nbspКонструкция должна быть спроектирована так, чтобы она не разрушилась под нагрузкой. Деформации (перемещения), которые неизбежно возникают в конструкции под нагрузкой, должны быть вполне определенными и достаточно малыми, поскольку выбранные размеры и форма элементов конструкции обеспечивают определенное качество ее функционирования. &nbsp&nbsp&nbsp Так, изменение под нагрузкой размеров и формы элементов конструкции самолета, обтекаемых потоком воздуха, существенным образом влияет на аэродинамические характеристики и, как следствие, – на летно-технические характеристики самолета. &nbsp&nbsp&nbspХарактер работы конструкции под нагрузкой во многом определяется выбором конструкционных материалов. Одной из основных характеристик материала конструкции является диаграмма растяжения (кривая деформирования) – взаимозависимость напряжений и деформаций удлинения, получаемая в результате испытаний образцов материалов на растяжение. На рис. 10.5 показан типичный характер диаграмм растяжения для некоторых конструкционных материалов, применяемых в самолетостроении. Рис. 10.5. Диаграмма растяжения &nbsp&nbsp&nbspПрямолинейные на некотором протяжении диаграммы участки (0-А, 0-АВ) характеризуют такую стадию деформирования образца, когда при увеличении нагрузки деформации пропорциональны напряжениям и при снятии нагрузки исчезают, т. е. образец за счет межатомных связей (сил упругости) возвращается в исходное (недеформированное) состояние. На этом участке материал «подчиняется» закону Гука (по имени английского естествоиспытателя Р. Гука):
&#949	&nbsp&nbsp&nbsp-	относительное удлинение.

&nbsp&nbsp&nbsp Модуль упругости Е (наклон кривой деформирования в зоне упругости 0-А (0-АВ) диаграммы: Е = tg&#945) является мерой упругости («жесткости») и характеризует податливость (способность к деформированию) под нагрузкой. Отметим, что сталь – более жесткий, менее податливый материал, чем алюминиевый сплав.
&nbsp&nbsp&nbspТочка А (АВ) на диаграммах характеризует наибольшую нагрузку Р_пц и, соответственно, напряжения предела пропорциональности &#963_пц, при которых еще соблюдается линейная зависимость &#963 – &#949.
&nbsp&nbsp&nbsp Дальше, за точкой А (АВ), линейная зависимость &#963 – &#949 нарушается, материал деформируется («течет») под нагрузкой и при снятии нагрузки не возвращается к исходному состоянию, в нем возникают остаточные пластические деформации за счет того, что часть межатомных связей разрушается. Точка В на диаграммах характеризует нагрузку Р_т и, соответственно, напряжения предела текучести &#963_т, при которых материал «течет» без увеличения нагрузки. Некоторые материалы (например, 4, см. рис. 10.5) имеют явно выраженную площадку текучести А-В, где деформации существенно увеличиваются без увеличения внешней нагрузки. Для других материалов (1, 2, 3) площадки текучести отсутствуют, в этом случае точки А и В на диаграмме практически совпадают.
&nbsp&nbsp&nbspЗона В-С диаграммы называется зоной упрочнения . Здесь после стадии текучести материал снова приобретает способность увеличивать сопротивление дальнейшей деформации, однако для удлинения образца в этой зоне требуется в сотни раз более медленное нарастание нагрузки, чем в зоне упругих деформаций.

Рис. 10.6. Диаграмма истинных напряжений

&nbsp&nbsp&nbspТочка С диаграммы характеризует максимальную (предельную) нагрузку Р_max и, соответственно, напряжения предела прочности или напряжения временного сопротивления &#963_в, при которых еще сохраняется целостность элемента конструкции, нагруженного растяжением.
&nbsp&nbsp&nbspДальше, за точкой С диаграммы, без увеличения внешней нагрузки идет лавинообразное разрушение межатомных связей материала.
&nbsp&nbsp&nbspНапряжение &#963_в, таким образом, характеризует прочность материала на разрыв.
&nbsp&nbsp&nbspТочка D диаграммы характеризует разрушение (разрыв) образца. Нисходящая ветвь диаграммы С-D имеет условный характер, поскольку напряжения рассчитываются для площади поперечного сечения исходного образца. Реально напряжения растут, ч то показывает диаграмма истинных напряжений (рис. 10.6 – пунктирная линия), в которой напряжения рассчитываются для истинной площади поперечного сечения образца. В интервале О-А рост напряжения идет без разрушения межатомных связей, после снятия нагрузки образец возвращается к исходному состоянию. В интервале А-D рост напряжения происходит за счет разрушения межатомных связей и значительного местного утонения образца (образования шейки 1). В момент разрушения (точка D диаграммы) площадь поперечного сечения пластически деформированного образца меньше исходной.
&nbsp&nbsp&nbspПрочность конструкции, естественно, зависит от прочности материала, из которого она изготовлена.
&nbsp&nbsp&nbsp Прочность ( несущая способность ) конструкции – это способность конструкции в определенных условиях воспринимать (выдерживать) без разрушения внешние нагрузки. Нагрузка , при которой происходит разрушение конструкции, называется разрушающей .

Рис. 10.7. Траектории напряжений

&nbsp&nbsp&nbspНесущая способность во многом зависит от пластичности материала. Пластичность – способность материала получать большие остаточные деформации, не разрушаясь. Хрупкость (свойство, противоположное пластичности) – способность материала разрушаться без заметной пластической деформации.
&nbsp&nbsp &nbsp Жесткость – способность конструкции сопротивляться действию внешних нагрузок с допустимыми в эксплуатации деформациями, не нарушающими работоспособность конструкции.
&nbsp&nbsp&nbspНесущая способность конструкции резко снижается имеющимися в материале конструкции микротрещинами, вкраплениями инородных материалов, нарушающими постоянство напряжений.
&nbsp&nbsp&nbsp Концентраторы напряжений – местные резкие изменения однородности (формы и, следовательно, жесткости) конструкции, приводящие к резкому местному (локальному) повышению напряжений в конструкции.
&nbsp&nbsp&nbspНа рис. 10.7 показано действие растягивающей внешней нагрузки, равномерно распределенной по краям простейших конструктивных элементов – листов. Пунктирные линии представляют собой так называемые траектории напряжений , вдоль которых напряжение передается от молекулы к молекуле. Для гладкого листа эти линии параллельны, напряжения в любом сечении листа одинаковы.

Рис. 10.8. передача нагрузки в соединении

Пусть в результате деформации первоначальная длина стержня l станет равной. l1. Изменение длины

называется абсолютным удлинением стержня.

При растяжении продольная деформация считается положительной, а при сжатии – отрицательной.

Поперечные размеры стержня в результате деформирования также изменяются, при этом при растяжении они уменьшаются, а при сжатии – увеличиваются. Если материал является изотропным, то его поперечные деформации равны между собой:

.

Опытным путем установлено, что при растяжении (сжатии) в пределах упругих деформаций отношение поперечной деформации к продольной является постоянной для данного материала величиной. Модуль отношения поперечной деформации к продольной, называемый коэффициентом Пуассона или коэффициентом поперечной деформации, вычисляется по формуле:

Для различных материалов коэффициент Пуассона изменяется в пределах . Например, для пробки , для каучука , для стали , для золота .

Источник

Что такое абсолютная деформация

Деформация. В твердых телах – аморфных и кристаллических – частицы (молекулы, атомы, ионы) совершают тепловые колебания около положений равновесия, в которых энергия их взаимодействия минимальна. При увеличении расстояния между частицами возникают силы притяжения, а при уменьшении – силы отталкивания. Силы взаимодействия между частицами обусловливают механические свойства твердых тел.

Деформация твердого тела является результатом изменения под действием внешних сил взаимного расположения частиц, из которых состоит тело, и расстояний между ними.

Существует несколько видов деформаций твердых тел.

Некоторые виды деформаций твердых тел: 1 – деформация растяжения; 2 – деформация сдвига; 3 – деформация всестороннего сжатия.
Простейшим видом деформации является деформация растяжения или сжатия. Ее можно характеризовать абсолютным удлинением Δl, возникающим под действием внешней силы Связь между Δl и F зависит не только от механических свойств вещества, но и от геометрических размеров тела (его толщины и длины).

Отношение абсолютного удлинения Δl к первоначальной длине l образца называется относительным удлинением или относительной деформацией ε:

При растяжении ε > 0, при сжатии ε Если принять направление внешней силы, стремящейся удлинить образец, за положительное, то F > 0 при деформации растяжения и F σ=F\S

За единицу механического напряжения в СИ принят паскаль (Па). Механическое напряжение измеряется в единицах давления.

Зависимость между ε и σ является одной из важнейших характеристик механических свойств твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой растяжения. По оси абсцисс откладывается относительное удлинение ε, а по оси ординат – механическое напряжение σ.

Типичная диаграмма растяжения для пластичного материала. Голубая полоса – область упругих деформаций.
При малых деформациях (обычно существенно меньших 1 связь между σ и ε оказывается линейной (участок OA на диаграмме). При этом при снятии напряжения деформация исчезает. Такая деформация называется упругой. Максимальное значение σ = σпр, при котором сохраняется линейная связь между σ и ε, называется пределом пропорциональности (точка A). На линейном участке выполняется закон Гука:

Коэффициент E в этом соотношении называется модулем Юнга. При дальнейшем увеличении напряжения связь между σ и ε становится нелинейной (участок AB). Однако при снятии напряжения деформация практически полностью исчезает, то есть восстанавливаются размеры тела. Максимальное напряжение на этом участке называется пределом упругости.

Если σ > σупр, образец после снятия напряжения уже не восстанавливает свои первоначальные размеры и у тела сохраняется остаточная деформация εост. Такие деформации называются пластическими (участки BC, CD и DE). На участке BC деформация происходит почти без увеличения напряжения. Это явление называется текучестью материала. В точке D достигается наибольшее напряжение σmax, которое способен выдержать материал без разрушения (предел прочности). В точке E происходит разрушение материала.

Материалы, у которых диаграмма растяжения имеет вид, называются пластичными. У таких материалов обычно деформация εmax, при которой происходит разрушение, в десятки раз превосходит ширину области упругих деформаций. К таким материалам относятся многие металлы.

Материалы, у которых разрушение происходит при деформациях, лишь незначительно превышающих область упругих деформаций, называются хрупкими (стекло, фарфор, чугун).

Аналогичным закономерностям подчиняется и деформация сдвига. В этом случае вектор силы направлен по касательной к поверхности образца. Относительная деформация определяется безразмерным отношением Δx / l, а напряжение – отношением F / S (сила, действующая на единицу площади поверхности). При малых деформациях

Коэффициент пропорциональности G в этом отношении называется модулем сдвига. Модуль сдвига для большинства твердых материалов в 2–3 раза меньше модуля Юнга. Например, у меди E = 1,1·1011 Н/м2, G = 0,42·1011 Н/м2. Следует помнить, что у жидких и газообразных веществ модуль сдвига равен нулю.

На рис. 3.7.1 (3) показана деформация всестороннего сжатия твердого тела, погруженного в жидкость. В этом случае механическое напряжение совпадает с давлением p в жидкости. Относительная деформация определяется как отношение изменения объема ΔV к первоначальному объему V тела. При малых деформациях

Коэффициент пропорциональности B в этой формуле называется модулем всестороннего сжатия.

Всестороннему сжатию могут подвергаться не только твердые тела, но и жидкости и газы. У воды B = 2,2·109 Н/м2, у стали B = 1,6·1011 Н/м2. На дне Тихого океана, на глубине порядка 4 км, давление p приблизительно равно 4·107 Н/м2. В этих условиях относительное изменение ΔV / V объема воды составляет 1,8 %, в то время как для стального тела оно составляет всего лишь 0,025 %, то есть в 70 раз меньше. Твердые тела с их жесткой кристаллической решеткой значительно менее сжимаемы по сравнению с жидкостями, атомы и молекулы которых не так сильно связаны со своими соседями. Сжимаемость газов на много порядков выше, чем у жидкостей и твердых тел.

Величина модуля всестороннего сжатия определяет скорость звука в данном веществе.

Источник

• ← Что такое абсолютная громкость
• Что такое абсолютная диэлектрическая проницаемость →