1 Сурет
Ағылшын ғалымы Р. Гук 1660 жылы дененің осьтік созылуында (немесе сығылуында) серпімділік шегінде l деформация мен F жүктеме арасында нақты бір тәуелділік байқалатындығын тағайындады:
,
мұндағы l0 — дененің алғашқы ұзындығы (стерженнің); А – оның көлденең қимасының ауданы; Е- созылу кезіндегі материалдың серпімділік модулі.
Иілу деформациясы – күштік жүктеме әсерінің нәтижесінде туындайтын бұйымның көлденең осінің қисаюы. Механикалық жүйелердің көптеген бұйымдары мен олардың элементтері, мысалы валиктер, осьтер, тісті берілістердің тісті дөңгелектері, иілу деформациясына ұшырайды.
Күштер оське перпендикуляр болатын бұйым деформациясын тудыратын көлденең иілу аса кеңінен таралған. Көлденең иілуге түсетін бұйымды балка деп атау қабылданған. Оның көмегімен жүктеме корпусқа немесе басқа бұйымға берілетін балка тіректері беріктікке есептеу үшін және де қалыпты жұмысты беру үшін аса маңызды болып табылады (механизмдердегі мұндай тіректер подшипниктер болып табылады).
Механикалық жүйелердің кейбір бұйымдары (заклёпкалар, штифтер және т.б.) оның деформациясы көлденең қиманың салыстырмалы ауытқу түрінде өтетін жүктеуге түседі. Мысалы, 1 бұйымына (2, а сурет) оның көлденең осіне қалыпты болатын өте жақын орналасқан екі F және F’ күштері әсер етсін, олар модульдері бойынша тең, ал бағыттары қарама-қарсы. Белгіленген бұл бұйым деформациясының аймағында элемент таза жылжу деп аталатын оның жақтарының салыстырмалы ауытқуды көрсетеді.
Айналу деформациясына ұшырайтын механикалық жүйе бұйымдарына ең алдымен әр түрлі типтегі және конструкциялы біліктерді жатқызады. Біліктер деп, айналмалы бөліктерді ұстап тұру үшін арналған және айнала, иіле отырып жұмыс жасайтын дөңгелек қималы стерженьді айту қабылданған. Аспаптар механизмінде біліктер өлшемі өте кішкентай, сондықтан оларды валиктер деп атайды.
2 Сурет
1. Айналдыру деформациясында біліктің көлденең қимасында жанама кернеуі туындайды, оның мәні қима центрінен қашықтыққа пропорционал түрде радиус бойымен өзгереді.
2. Ең үлкен жанамалық кернеу max , =r болғанда біліктің беттік қабатында орналасқан көлденең қима нүктесінде әсер етеді,
,
мұндағы
-
қима
кедергісінің полярлық
моменті,
3) Бұрау деформациясындағы қауіпті қимада білік беріктігінің шарты мына тәуелділікпен өрнектеледі
,
мұндағы [] – мәні:
[] = (0,5 … 0,6)[p];
деп қабылданатын кернеу;
[p] – созылу кезіндегі мүмкін болатын кернеу.
4) Т айналмалы моментінің әсерінде біліктің жеткілікті түрде қаттылық шарты мына түрде беріледі:
,
мұндағы
- бұрудың салыстырмалы бұрышында мүмкін
болатын мәні.
Механикалық жүйелердің көптеген бұйымдары бірмезгілде бірнеше қарапайым деформацияға ұшырайды, мысалы, иілуге және бұралуға, сығылуға, иілуге және бұралуға және т.с.с. ұшырайды. Осындай бірнеше деформациялануда бұйымдарда күрделі қиын жағдай туындайды.
Беріктікке есептегенде қалыпты және жанама кернеулерді бұзылу механизмі туралы гипотезаны (беріктік теориясын) пайдалана отырып, шартты келтірілген қалыпты кернеулермен алмастырады. Инженерлік есептеулерде көбінесе беріктіктің энергетикалық теориясын қолданады.
Аса күрделі деформациялардың бірі контактілі кернеу әсер ететін екі дененің өзара әсерлесу аймағында туындайды. Контактілі кернеу туралы есептерді шешу сопромат шегінен артып кетеді, оны серпімділік теориясының әдісімен алады. Егер байланыс ауданының өлшемі дене өлшемімен салыстырғанда аз болса, онда бұл жағдайларда Г.Герцпен алынған тәуелділіктер дұрыс болады.