Elastinen muodonmuutos. Elastisuuden teoria

Ulkoisten voimien vaikutus mihinkään elimeen johtaa monenlaisiin seurauksiin. Vaikutuksen kohde voi saada kiihtyvyyden ja alkaa liikkua. Liikemisprosessissa tai lepopaikassa voi tapahtua tiettyjä muutoksia, joita on kutsuttu "muodonmuutokseksi".

Varsinainen sana "muodonmuutos" tulee latinalaisesta deformatiosta, mikä tarkoittaa "vääristymistä". Tällä käsitteellä on tavanomaista tarkoittaa prosessia, jonka seurauksena kehon hiukkasten keskinäinen asema muuttuu, eli hiukkaset itse liikkuvat suhteessa toisiinsa. Muunnokset, jotka johtuvat interatomisten etäisyyksien etäisyyden muutoksesta, johtavat atomien lohkojen uudelleenjärjestelyyn. Usein se liittyy muutokseen interatomisten voimien arvoissa. Kannan mitta on mekaaninen rasitus. Muotoutumisen seurauksena keho voi saada jälkiä vaikutuksista, jotka pysyvät tai voidaan palauttaa, hankkimalla edellisen tilan, joka sillä oli ennen ulkoista vaikutusta.

Jos keho palaa muotoaan, niin tällaista muodonmuutosta kutsutaan elastiseksi. Elastinen muodonmuutos, kuten erikoistunut kirjallisuus sanoo, on muodonmuutos, joka katoaa sen jälkeen, kun ulkoisten voimien toiminta lakkaa. Keho hankkii entisen muodon, sen mitat palautuvat.

Tämä määritelmä on otettu fysiikan osasta, joka tutkii elastisia muodonmuutoksia, jota kutsutaan elastisuuden teoriksi. Elastisella muodonmuutoksella on erottuva ominaisuus: sen suuruus ei ole riippuvainen esihistoriasta, sen mekaaniset rasitukset ovat sen ensisijainen syy. Toisin sanoen se on täysin määritelty ja riippuu mekaanisista rasituksista. Useimmissa aineissa tämä riippuvuus suurella tarkkuudella katsotaan suoraksi suhteellisuu- deksi. Elastinen muodonmuutos noudattaa tiukasti tiettyä fyysistä lakia, se tunnetaan edelleen Hooken lakina. Suhteellisuusrajaa kutsutaan maksimaaliseksi jännitykseksi, jolla elastisen muodonmuutoksen laki pysyy voimassa.

Joillakin materiaaleilla (kumilla, metallilla) on yksinomainen ominaisuus kestää merkittäviä indikaattoreita elastisesta muodonmuutoksesta, muiden aineiden (tiivisteen, keramiikan) suhteen, elastisen muodonmuutokset eivät välttämättä ole kovin vähäisiä. Maksimaalista mekaanista rasitusta, jonka muodonmuutos jää alle määritelmän, kutsutaan yleensä saantopisteeksi. Tämän arvon voitta- miseksi elastinen muodonmuutos kasvaa plastiseen muodonmuutokseen.

Taipumuksesta johtuen, jolla on elastisia ja toistuvasti toistuvia ominaisuuksia, havaitaan ilmiötä, jota kutsutaan elastisista värähtelyistä. Kun elastiset värähtelyt alkavat levitä, tätä ilmiötä kutsutaan elastisista aalloista.

Kun otetaan huomioon elastinen muodonmuutos, älä unohda, että elastisesti deformoituneella rungolla on tietty määrä energiaa. Elastisen muodonmuutoksen energia viittaa paikan energian muotoon tai toisin sanoen potentiaaliin. Elastisesti deformoitu runko kykenee suorittamaan tietyn työn ja palauttamaan edellisen tilansa. Ihanteellisessa tapauksessa tämän työn suuruus on yhtä suuri kuin muodonmuutosprosessiin käytetty työmäärä.

Ominaisuuksiensa vuoksi elastinen muodonmuutos on laajalle levinnyt henkilön käytännön elämässä. Erilaisissa mekaanisissa laitteissa on erittäin tärkeää käyttää osia, joiden toiminta riippuu suoraan niiden kyvystä muodostaa joustavasti. Jotkut niistä keräävät energiaa, esimerkiksi mekaanisen kellon jousi, toiset pehmentävät ulkoisten voimien vaikutusta laitteeseen (iskunvaimentimet, jouset).

Eri mekanismeja luotaessa havaittiin, että elastisen muodonmuutoksen ominaisuuksiin vaikuttaa paitsi siihen, mitä materiaalia tehdään tästä tai siitä osasta, mutta myös sen käsittelyprosessista.