Пружність - це

властивість тел змінювати форму і розміри під дією навантажень і мимовільно відновлювати вихідну конфігурацію при припиненні зовн. впливів.

Кількісно У. виражається в тому, що компоненти тензора напружень (див. НАПРУГУ МЕХАНІЧНА) в изотермич. умовах явл. функціями компонентів тензора деформації (див. ДЕФОРМАЦІЯ МЕХАНІЧНА), к-які універсальні для даного матеріалу і не залежать від того, в якому порядку відбувається зміна разл. компонентів деформації до досягнення ними розглянутих значень. У більшості матеріалів (напр. В металах, кераміці, гірських породах, деревині) при малих деформаціях залежності між напруженнями і деформаціями можна вважати лінійними і описувати узагальненим Гука законом. Законами нелінійної У. можна надати форму, подібну узагальненого закону Гука, замінивши модулі пружності недо-римі універсальними функціями (див. ПРУЖНОСТІ ТЕОРІЯ).

У. тел обумовлена ​​силами вз-наслідком атомів, з яких брало вони побудовані. У тв. тілах при темп-ре абс. нуля в відсутності зовн. напруг атоми займають рівноважні положення, в яких брало сума всіх сил, що діють на кожен атом з боку інших, дорівнює нулю, а потенц. енергія атома мінімальна. Крім сил тяжіння і відштовхування, що залежать тільки від відстані між атомами (центр. Сили), в багатоатомних молекулах і макроскопіч. тілах діють також нецентральних сили, які залежать від т. зв. валентних кутів між прямими, що з'єднують даний атом з разл. його сусідами (рис.). При рівноважних значеннях валентних кутів нецентральних сили також врівноважені. Енергія макроскопіч. тіла залежить від міжатомних відстаней і валентних кутів, приймаючи мінім. значення при рівноважних значеннях цих параметрів.

Під дією зовн. напруг атоми зміщуються зі своїх рівноважних положень, що супроводжується збільшенням потенц. енергії тіла на величину, рівну роботі зовн. напруг щодо зміни обсягу і форми тіла. Після зняття зовн. напруг конфігурація пружно деформується. тіла з нерівновагими міжатомними відстанями і валентними кутами виявляється нестійкою і мимоволі повертається в рівноважний стан. Збережена в тілі надлишкова потенц. енергія перетворюється в кинетич. енергію тих, хто вагається атомів, т. е. в теплоту.

Пружність - це

Кулькова модель елем. осередки кубич. кристала: а - в рівновазі при відсутності зовн. сил; б - під дією зовн. дотичного напруження.

Поки відхилення міжатомних відстаней і валентних кутів від їх рівноважних значень малі, вони пропорц. чинним між атомами силам, подібно до того, як подовження або стиснення пружини пропорц. прикладеною силі. Тому тіло можна уявити як сукупність атомів-кульок, з'єднаних пружинами, орієнтації яких брало фіксовані ін. Пружинами (рис.). Константи пружності цих пружин визначають модулі пружності матеріалу.

У рідини теплові коливання мають амплітуду, порівнянну з рівноважним міжатомних відстанню, внаслідок чого атоми легко змінюють своїх сусідів і не чинять опір касатся. напруженням, якщо вони прикладаються зі швидкістю, значно меншій швидкості теплових коливань. Тому рідини (як і гази) не володіють пружністю форми, а тільки обсягу: зменшення обсягу пропорційно прикладеному тиску.

У газоподібному стані середні відстані між атомами або молекулами значно більше, ніж в конденсованому. Пружність газів (парів) визначається тепловим рухом молекул, що вдаряються об стінки посудини, що обмежує обсяг газу.

-властивість тел змінювати форму і розміри під дією навантажень і мимовільно відновлювати вихідну конфігурацію при припиненні зовн. впливів.

Кількісно У. виражається в тому, що компоненти тензора напружень (див. Напруга механічне) в изо-тримаючи. умовах є ф-ціями компонентів тензора деформації (див. Деформація), к-які універсальні для даного матеріалу і не залежать від того, в якому порядку відбувається зміна разл. компонентів деформації до досягнення ними розглянутих значень. У більшості матеріалів (напр. В металах, кераміці, гірських породах, деревині) при малих деформаціях залежності між напруженнями і деформаціями можна вважати лінійними і описувати узагальненим Гука законом. Законами нелінійної У. можна надати форму, подібну узагальненого закону Гука, замінивши модулі пружності недо-римі універсальними ф-ціями (див. Пружності теорія).

У. тел обумовлена ​​силами взаємодії атомів, з яких брало вони побудовані. У твердих тілах при темп-ре абс. нуля за відсутності зовн. напруг атоми займають рівноважні положення, в яких брало сума всіх сил, що діють на кожен атом з боку інших, дорівнює нулю, а потенц. енергія атома мінімальна. Крім сил тяжіння і відштовхування, що залежать тільки від відстані між атомами (центральні сили), в багатоатомних молекулах і макроскопіч. тілах діють також нецентральних сили, які залежать від т. зв. валентних кутів між прямими, що з'єднують даний атом з його разл. сусідами (рис.). При рівноважних значеннях валентних кутів нецентральних сили також врівноважені. Енергія макроскопіч. тіла залежить від міжатомних відстаней і валентних кутів, приймаючи хв. значення при рівноважних значеннях цих параметрів.

Під дією зовн. напруг атоми зміщуються зі своїх рівноважних положень, що супроводжується збільшенням потенц. енергії тіла на величину, рівну роботі зовн. напруг щодо зміни обсягу і форми тіла. Після зняття зовн. напруг конфігурація пружно де-формую. тіла з нерівновагими міжатомними відстанями і валентними кутами виявляється нестійкою і мимоволі повертається в рівноважний стан. Збережена в тілі надлишкова потенц. енергія перетворюється в енергію тих, хто вагається атомів, т.

Схожі статті