Пругкая дэфармацыя. тэорыя пругкасці

Ўздзеянне знешніх сіл на якое-небудзь цела прыводзіць да самых розных наступстваў. Аб'ект ўздзеяння можа атрымаць паскарэнне і пачаць рух. У працэсе руху або ў стане спакою ўнутры яго могуць адбыцца пэўныя змены, якія атрымалі назву «дэфармацыя».

Само слова «дэфармацыя» паходзіць ад лацінскага deformatio, што азначае «скажэнне». Пад гэтым паняццем прынята разумець працэс, з прычыны якога адбываецца змена узаемнага размяшчэння часціц цела, гэта значыць самі часціцы перамяшчаюцца адносна адзін аднаго. Дэфармацыя як вынік змены адлегласці межатомных адлегласцяў прыводзіць да перагрупоўкі блокаў атамаў. Часцяком гэта звязана са зменай велічынь межатомных сіл. Мерай дэфармацыі з'яўляецца механічнае напружанне. З прычыны дэфармавання цела можа атрымаць сляды ўздзеяння, якія застаюцца, а можа і аднаўляцца, набываючы ранейшы стан, якое было ў яго да вонкавага ўплыву.

Калі цела аднаўляе сваю форму, то дадзены выгляд дэфармацыі называецца пругкай. Пругкая дэфармацыя, як кажа спецыялізаваная літаратура, гэта дэфармацыя, якая знікае пасля таго, як дзеянне знешніх сіл спыняецца. Цела набывае ранейшую форму, яго памеры аднаўляюцца.

Дадзенае вызначэнне ўзята з раздзелу фізікі, які вывучае пругкія дэфармацыі, які называюць тэорыяй пругкасці. Пругкая дэфармацыя валодае адметнай уласцівасцю: яе велічыня не мае залежнасці ад перадгісторыі, механічныя напружання з'яўляюцца яе першапрычынай. Іншымі словамі, яна цалкам вызначаецца і залежыць ад механічных высілкаў. У большасці рэчываў гэтая залежнасць з высокай дакладнасць лічыцца прамой прапарцыянальнасцю. Пругкая дэфармацыя строга падпарадкоўваецца пэўнаму фізічнаму закону, ён яшчэ вядомы як закон Гука. Максімальнае напружанне, пры якім закон пругкай дэфармацыі захоўвае справядлівасць, называюць мяжою прапарцыянальнасці.

Некаторыя матэрыялы (каучукі, металы) валодаюць выключным уласцівасцю вытрымліваць значныя паказчыкі пругкай дэфармацыі, для іншых рэчываў (прэсаваныя матэрыялы, кераміка) зусім нязначная дэфармацыя пругкай быць не можа. Максімальную механічнае напружанне, дэфармацыя пры якім яшчэ падпадае пад вызначэнне, прынята называць мяжой цякучасці. Пераадолеўшы гэтую велічыню, пругкая дэфармацыя перарастае ў пластычную.

Дзякуючы дэфармацыі, якая мае ўласцівасці пругкай і перыядычна паўтараецца, назіраецца з'ява, якое атрымала назву пругкіх ваганняў. Калі ж пругкія ваганні пачынаюць распаўсюджвацца, то гэта з'ява называюць пругкімі хвалямі.

Разглядаючы пругкую дэфармацыю, не варта забываць, што пругка дэфармаваны цела валодае вызначаным запасам энергіі. Энергія пругкай дэфармацыі ставіцца да выгляду энергій становішча або, іншымі словамі, з'яўляецца патэнцыйнай. Пругка дэфармаваны цела здольна выканаць пэўную працу, аднаўляючы сваё ранейшае становішча. У ідэальным выпадку велічыня гэтай працы роўная велічыні працы, выдаткаванай на працэс дэфармавання.

Дзякуючы сваім уласцівасцям пругкая дэфармацыя знаходзіць шырокае распаўсюджванне ў практычным жыцці чалавека. Вялікае значэнне ў самых розных механічных прыладах мае выкарыстанне дэталяў, функцыянаванне якіх наўпрост залежыць ад іх здольнасці пругка дэфармавацца. Адны з іх назапашваюць энергію, да прыкладу, завадная спружына ў механічных гадзінніках, іншыя змякчаюць ўздзеянне знешніх сіл на прыладу (амартызатары, рысоры).

У працэсе стварэння розных механізмаў было заўважана, што на ўласцівасць пругка дэфармавацца ўплывае не толькі тое, з якога матэрыялу выраблена тая ці іншая дэталь, але і тое, які працэс апрацоўкі яна прайшла.