Види деформації
Відео: Типи деформацій
Деформація - це зміщення або порушення зв`язків між атомами. Вона з`являється, якщо на предмет впливають сторонні сили: температура, тиск, конкретна навантаження, магнітне або електричне поле. Основні види деформації - оборотна і необоротна. Оборотна деформація, у фізиці звана пружною деформацією, означає, що порушення зв`язків між атомами незначне і структура по цілісності не порушена. Ті, хто має таку властивість предмети називають пружними. Необоротна деформація в фізиці називається пластичною деформацією і означає серйозне порушення зв`язків в атомах і, як наслідок, цілісності структури. Предмети з такими властивостями називаються пластичними.
Порушення атомної зв`язку - це не завжди погано. Наприклад, демпфирующие (гасять коливання) деталі повинні мати пластичність. Це необхідно для перетворення енергії удару в енергію деформування. Існують наступні види деформації твердих тіл: вигин, розтягнення / стиснення, кручення і зрушення. Залежно від характеру діючих сил на тверді тіла, можуть виникати відповідні напруги. Ці напруги називаються за характером сили. Наприклад, напруга крутіння, напруги стиснення, напруга вигину і т.д. Говорячи про деформацію, часто за замовчуванням мають на увазі деформацію твердих тіл, тому що зміна структури у них найбільш виражено.
По суті, всі види деформації - це результат впливу напруги, створюваного діючою силою. У чистому вигляді деформація зустрічається рідко. Як правило, підсумкова деформація - це результат різноманітних напружень. У підсумку всі вони призводять до двох основних деформацій - розтягування / стиснення і вигину.
Фізично деформація - це результат, який виражається в кількісному і якісному еквіваленті. Кількісно це явище виражається в числовому значенні. Якісно - в характері прояви (напрямку, критичних моментах, таких як руйнування, максимальне напруження ...). Можлива деформація попередньо прораховується в розрахунки на міцність при проектуванні будь-якого пристрою або механізму.
Відео: Тема Уроку: Деформація. Види деформацій твердих тіл.
Як правило, навантаження і результат деформації відображаються у вигляді графіків - епюр напружень. Структура такого графіка: розрахункова схема з доданими навантаженнями, види напруг і види деформації. Розподіл навантажень дає розуміння про характер навантаженості роботи пристрою або елемента, деформації. Результати деформації - розтягнення, стиснення, вигин, скручування - вимірюються в одиницях виміру відстані (мм, см, м) або кутовий мірою (градуси і радіани). Основне завдання розрахунку - визначити граничні деформації і напруги, щоб уникнути порушення працездатності - розриву, зсуву, перелому та інше. Також важливий характер напруги і числове значення, тому що існує поняття усталостная деформація.
Усталостная деформація - це процес зміни форми внаслідок довгих навантажень. Вони з часом з некритичних напруг (постійного незначного порушення міжатомних зв`язків) переростають в серйозні наслідки. Це поняття називається накопичена втома і регламентується таким параметром (з фізичних властивостей матеріалу), як втомна міцність.
Відео: Відеоурок з фізики "Сили пружності. закон Гука"
Для того, щоб врахувати вплив, який чинять різні види деформації на функціональність і ресурс, проводять натурні випробування зразків матеріалів. З досвіду отримують все міцності для кожного матеріалу, які потім стають табличними значеннями. В еру комп`ютерної техніки такий аналіз проводиться на потужних ПК. Але все одно властивості матеріалу можна дізнатися тільки з натурних випробувань. Уже закладаючи все характеристики і властивості в розрахункову модель, прочнист отримує графічну модель (іноді в динаміці роботи) всіх напруг і деформацій.
У машинобудуванні такий розрахунок вже закладено в програми по 3D-проектування. Тобто проектувальник виконує 3D-модель всіх елементів, кожну з яких зводять в модель вузла. Прикладаючи навантаження в окремому модулі програми, проектувальник отримує об`ємну картину характеру напружень і всіх видів деформації.
