Elastická deformace. Teorie elasticity

Dopad vnějších sil na jakékoli tělo vede k různým důsledkům. Objekt nárazu může dostat zrychlení a začít se pohybovat. V průběhu pohybu nebo v klidovém stavu se mohou objevit určité změny, které se nazývají "deformace".

Samotné slovo "deformace" pochází z latinského deformace, což znamená "zkreslení". Tímto pojmem je obvyklé znamenat proces, kterým se mění vzájemná poloha tělesných částic, to znamená, že se samotné částice pohybují vzájemně vůči sobě. Deformace v důsledku změny vzdálenosti interatomických vzdáleností vede k přeuspořádání bloků atomů. Často je spojena se změnou hodnot interatomických sil. Měřítkem napětí je mechanické namáhání. Kvůli deformaci může tělo dostat stopy nárazu, které zůstávají nebo mohou být obnoveny, získávají předchozí stav, který měl před vnějším vlivem.

Pokud tělo znovu získá formu, pak to typ deformace se nazývá elastický. Elastická deformace, jak říká odborná literatura, je deformace, která zmizí po zastavení působení vnějších sil. Tělo získá formu, jejíž rozměry jsou obnoveny.

Tato definice je převzata z úsek fyziky, studovat elastickou deformaci, která se nazývá teorie elasticity. Elastická deformace má charakteristickou vlastnost: jeho velikost nezávisí na prehistorii, mechanickým namáháním je její hlavní příčinou. Jinými slovy, je zcela určena a závisí na mechanickém namáhání. Ve většině látek se tato závislost s vysokou přesností považuje za přímou proporcionalitu. Elastická deformace se přísně řídí určitým fyzickým zákonem, je stále známá jako Hookův zákon. Maximální napětí, na němž platí zákon o elastické deformaci, se nazývá limit proporcionality.

Některé materiály (gumy, kovy) mají výjimečné vlastnosti odolávající značné pružné deformační charakteristiky s jinými materiály (extrudované materiály, keramika), velmi mírně pružnou deformaci není možné. Maximální mechanické namáhání, přičemž deformace stále spadá pod definici, je obvyklé volat mez kluzu. Po překonání této hodnoty se pružná deformace stává plastickou deformací.

Kvůli deformaci, která má elastické a periodicky se opakující vlastnosti, je pozorován fenomén nazývaný elastické vibrace. Když se pružné kmity začnou šířit, tento jev se nazývá elastické vlny.

Vzhledem k elastické deformaci nezapomeňte, že elasticky deformované tělo má určité množství energie. Energie pružné deformace se vztahuje k formě energie pozice, nebo jinými slovy, je potenciální. Elasticky deformované tělo je schopno vykonat určitou práci a obnovit svůj předchozí stav. V ideálním případě se velikost této práce rovná množství práce vynaložené na proces deformace.

Díky svým vlastnostem je pružná deformace rozšířena v praktickém životě člověka. Velkým významem v různých mechanických zařízeních je použití dílů, jejichž funkce přímo závisí na jejich schopnosti pružně deformovat. Některé z nich akumulují energii, například pružinu v mechanických hodinách, jiné zjemňují vliv vnějších sil na zařízení (tlumiče, pružiny).

Při procesu vytváření různé mechanismy, bylo zjištěno, že vlastnosti pružné deformace má vliv nejen na materiál, z něhož vyrobený toho či onoho detail, ale také proces zpracování, kterému bylo pryč.