2. Деформация. Шартты және шынайы деформация.

Деформация (ағылш deformation)-сыртқы күштер,температура,фазфлық түрленуі және ылғалдылықтың т.б әсерінен пішіні мен өлшемдерінің өзгеруі барысында дене бөлшектерінің орнын ауыстыруына алып келетін үдеріс немесе денелердің күш әсерінен формасы мен көлемінің өзгеруін айтамыз.

Практикада металдарды қысыммен өңдеуде шартты деформацияны емес нақты деформацияны анықтаған жөн. Демек, деформациялану процесінде дененің дене өлшемдерінің үздіксіз өзгеруін ұмытпау керек. Мысалы: егер ұзындықтың өсу процесін l₀…l_nбірнеше этаптарға бөлсек, онда бірінші этаптағы ұзару (l₁-l₀)/l₀ құрайды. Сонымен нақты ұзару

(3.2)

Ұзару есептелінетін бөлікті қысқартсақ Δ l→0 былай жазуға болады:

(3.3)

Ε және е арасындағы қатынас тең:

(3.4)

Шартты деформацияға қарағанда нақты деформациялау процесінің физикалық мәнін береді.

3.1-сурет. Аз деформацияның негізгі сипаттамаларының схемасы – ұзару және жылжу	3.2-сурет. Таза және жай жылжудың соңғы деформация схемасы

3. Серпімділік модулі, мәні мен анықталуы.

Серпімді деформация дегеніміз сыртқы күштердің әсері тоқтағаннан кейін жойылатын деформация аталады. Осыған байланысты серпімділік дегеніміз деформацияланатын күштің әсері жойылғаннан кейінгі өзінің пошымы мен көлемін (қатты дене) немесе тек көлемін қайтадан орнына келетін материалдың қасиеттері аталады. Металдың серпімділік түсінігінің заңдылықтарын алғаш рет ағылшын оқымыстысы Гук 1678 жылы ашты. Оны былай түсіндіреміз:

1. Үлгінің тұрақты ұзындығы (l) және қимасы кезінде (F) оның ұзындығының өсуі жүктемеге тік пропорционалды .

2. Жүктеме (P) мен қиманың тұрақты кезінде ұзындықтың өсуі үлгінің алғашқы ұзындығына тік пропорционалды .

Маңызды тәжірибелік факт: үлгі қаншалықты ұзын болса, соншалықты ол бірдей әсер ететін жүктеме кезінде ұзарады.

3. Тұрақты жүктеме және бастапқы ұзындығы кезінде үлгінің ұзындығының өсуі оның ауданына кері пропорционал .

4. Тұрақты жүктеме, бастапқы ұзындық және аудан кезінде үлгінің ұзындығының артуы оны дайындаған материалға тәуелді.

Сондықтан, созылудың серпімділік аймағына келесі өрнекбелгіге сай:

(2.4)

(2.5)

(2.6)

Осы теңдеу Гуктың теңдеуі немесе Гуктың элементарлық заңы деп аталады. Кернеу мен деформацияны байланыстыратын және үлгі материаланың табиғатына тәуелді пропорционалдық коэффициент бір осьті созу кезіндегі серпімділік модулі немесе Юнг модулі деп аталады және атом аралық байланыс қатандығын сипаттайтын материал тұрақты болып тұрады. (8) шығатыны бір осьті созу кезіндегі серпімділік модулі жалпы алғанда E=S/e (9). Жылжу кезіндегі жанаспалы кернеу ұқсас қатынастың сәйкес жылжуымен байланысты: G=t/g (10). G – жылжу модулі немесе жылжу кезіндегі серпімділік модулі.

Гидростатикалық қысу (созу) кезіндегі Гук заңы гидростатикалық қысым мен көлем өзгерісінің арасындағы қатынас тік пропорционалдықпен жазылады.

(11) (к – көлемдік деформация модулі). 9-11 формулалармен жазылған қатынастар серпімді аймақтағы жүктеудің әртүрлі схемасы үшін Гуктың элементарлық заңы деп аталады. E, G, k шамалары ұзарудың өсуімен жүктеменің өсу қарқындылығын сипаттайды. Демек, созылу диаграммасының горизонтальды осіне қатысты тік осьтің қисаюымен анықталады. Серпімділік модулі деформация белгісінен олардың бірдей өзгеруі кезіндегі шамаға тәуелсіз.

. Төменде кейбір металдардың серпімділік модулі көрсетілген.

Металл	Mg	Al	Cu	Fe
Е, МПа	4500	7200	103000	210000

№ 13 емтихан билеті