11. Виды деформации: однородная и неоднородная, чистый и просто сдвиг. Эллипсоид деформации.

Деформация – реакция на воздействие сил; изменение относительного расположения частиц тела.

-Дилатация-существенное изменение объема. (присутствие гидростатической составляющей напряжений в недрах Земли, изменение объемов нелитифицированных осадков, крупные деформации - г.п. ведут себя как почти несжимаемые тела)

-Дисторсия – искажение формы:

Однородная деформация – все частицы перемещаются с одной и той же величиной и по одному направлению. При такой деформации, к примеру, из квадрата получается прямоугольник. Неоднородная деформация – частицы испытывают различную деформацию или перемещаются в различных направлениях. В качестве примера: изгиб бруска, скручивание цилиндра. При этом силы, действующие на породы не должны вызывать их перемещения или вращения.

Существует три самых простейших вида деформации (как RGB): сжатие, растяжение и сдвиг.

Различают два вида сдвиговой деформации: - Простой сдвиг. Расстояние по нормали между гранями квадрата сохраняет своё значение, а две другие грани поворачиваются и удлиняются. - Чистый сдвиг. Все грани квадрата сохраняют свои размеры, но расстояния по нормали между гранями уменьшается.

Эллипсоид деформации: Сущность построения эллипсоида деформации заключается в следующем, если представить себе шар, изображающий первичное недеформированное состояние тела. Если к шару будут приложены силы сжатия или растяжения разной величины по трём взаимно перпендикулярным направлениям, то шар превратится в трёхосный эллипсоид. Отклонения размеров осей эллипсоида от размеров шара будут соответствовать величине деформации вдоль её главных осей.

12. Нормальные и касательные напряжения. Соотношения осей главных напряжений и осей эллипсоида деформации.

Напряжение – величина характеризующая распределение внутренних сил по площади сечения тела, на которое они действуют, и имеющая размерность силы отнесенной к единице площади.

Напряжение в любой точке можно расписать как три ортогональных вектора:

δ(сигма) – нормальное напряжение, проекция вектора напряжения на нормаль сечения. и 2 τ(тетта) – тангенсальное(касательное) напряжение, проекция вектора на плоскость сечения. Из сопоставления δ и τ напряжений следует, что

всегда можно найти 3 взаимноперпендикулярных плоскости, где τ=0 и тогда описывать состояние напряжения в этих плоскостях описываются через δ. Такие нормальные напряжения называются главными, а их направления – главными направлениями.

Главной оси деформации соответствует наименьшая ось напряжения. Деформация соответствует распределению напряжений и поэтому главные оси напряжений и деформации совпадают по направлению.

13. Соотношение напряжения и деформации, общий вид кривой.

Деформация:

1. Упругая. Контролируется напряжением называемым пределом упругости. Предел упругости – напряжение, превышение которого не даёт возможности возвращения к исходной форме тела.

2. Остаточная. Остаётся после снятия напряжения.

   1. Пластическая

   2. Разрывная

Модуль Юнга (Е) – коэффициент пропорциональности между напряжением и соответствующей ему деформацией.

Коэффициент Пауссона (м) – коэффициент пропорциональности между деформациями в продольном и поперечном направлениях при одностороннем сжатии (растяжении).

0-1. Д о предела упругости(текучести).

1-2. Материал течет без увеличения нагрузки (идеальная пластическая реакция).

2-3. Структурная перестройка материала приводит к его упорядочению.

Красный – пластическая деформация с разупрочнением.

3-4. Возникшие в материале дефекты приводят к тому, что деформация нарастает при снижении нагрузки.