Глава 7

Деформация (от лат. с1е/огтаИо) - это изменение формы или размеров тела или его части под воздействием внешних сил, вы­зывающих изменение взаимного расположения точек тела.

Деформации могут быть упругими и пластическими (остаточ­ными).

Упругие деформации - это деформации, исчезающие после снятия приложенных нагрузок.

Остаточные или пластические деформации — это деформации, не исчезающие после снятия приложенных нагрузок.

Кроме того, у полимерных материалов может проявляться особый вид деформации - высокоэластическая. Высокоэласти­ческая деформация - вид высокоупругой деформации, присущей аморфным полимерам в определенных интервалах температур, где проявляется гибкость цепных макромолекул. Высокоэластическая деформация характеризуется малым модулем упругости и боль­шими механическими обратимыми деформациями, во много раз превышающими начальные размеры образца. Основное отличие высокоэластической деформации от обычной упругой деформации заключается в том, что упругая деформация материалов в стекло­образном состоянии связана с изменением средних расстояний между частицами, а высокоэластическая деформация вызвана пе­регруппировкой звеньев цепных молекул без изменения среднего расстояния между ними. Перемещение полимерных молекул от­носительно друг друга затруднено из-за больших размеров самих молекул, а для "сшитых" систем, например для резин, у которых чаще всего проявляется высокоэластичность, - из-за наличия до­статочно прочных поперечных связей между макромолекулами.

Существуют различные виды деформаций, основные из кото­рых: растяжение, сжатие, кручение, сдвиг (срез), изгиб.

Растяжение ~ это деформация, характеризуемая увеличением размеров (длины) тела под действием сил, приложенных вдоль оси тела. Деформацию растяжения испытывают тросы с подвешенны­ми грузами, приводные ремни, передаточные механизмы и др.

Сжатие - это деформация, характеризуемая уменьшением высоты (или объема) тела под воздействием сдавливающих сил,

24

Теоретические основы товароведения ___^__

направленных вдоль оси тела. Этот вид деформации испытывают фундаменты сооружений, сваи, станины станков и пр.

Кручение - это деформация тела с одним закрепленным концом под действием пары сил, плоскость которых перпендикулярна к оси тела. Деформацию кручения испытывают валы станков, двигате­лей, оси машин и пр.

Сдвиг (срез) - вид деформации, характеризующейся изменени­ем углов элементарных параллелепипедов без изменения размеров их граней. При сдвиге соседние участки материала сдвигаются относительно друг друга, оставаясь параллельными.

Сдвиг предшествует срезу, происходящему в том случае, когда направления сил, действующих на тело, лежат не на одной прямой.

Деформацию сдвига и среза испытывают заклепки, стяжные болты, клеевые соединения и др.

Изгиб - это деформация тела под воздействием внешних сил, со­провождающаяся изменением кривизны деформируемого тела.

Деформациям изгиба подвергаются поперечные балки сооруже­ний, пролеты мостов, стрелы подъемных кранов, рельсы и т. п.

В реальных условиях эксплуатации в виде изделий или его составных частей материалы могут подвергаться одновременно нескольким видам деформации.

Испытания для оценки величины механических свойств прово­дят, как правило, в испытательных лабораториях на специальных машинах и приборах.

Наиболее распространенными ввиду их простоты и скорости проведения являются статические механические испытания, чаще всего это испытания при растяжении. Большинство технических условий, нормирующих уровень качества материалов, базируется на статических механических испытаниях, которые хотя и услов­но, но характеризуют поведение материалов в условиях реальных нагружений при эксплуатации и обработке.

Испытания материалов на растяжение осуществляют на специ­ально изготовленных образцах, форма и размеры которых для каждо­го вида материала устанавливаются нормативными документами.

В качестве образцов могут использоваться образцы типа "дву­сторонняя лопатка" круглого и плоского сечения, а также образцы

25