Пластичность. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Пластичность - свойство твёрдых тел необратимо деформироваться под действием механич. нагрузок. Отсутствие или незначит. П. наз. хрупкостью .Пластич. деформации испытывают детали конструкций и сооружений, заготовки при обработке давлением (прокатке, штамповке и т. п.), пласты земной коры и др. объекты. Учёт П. позволяет определять запасы прочности, деформируемости и устойчивости, расширяет возможности создания конструкций мин. веса. В ряде совр. конструкций П. обеспечивает их наиб. рациональное функционирование, надёжность и безопасность, снижает концентрацию напряжений и поэтому повышает сопротивляемость тел ударным и усталостным нагрузкам.
При растяжении цилиндрич. образца (одноосное напряжённое состояние) обнаруживают предел упругости

при напряжениях

деформация

обратима (упругая) и связана с

Гуна законом(Е - модуль Юнга). При дальнейшем увеличении растягивающей силы связь между

становится нелинейной и необратимой (рис.). Возрастание а с увеличением e наз. деформац. упрочением. При разгрузке от напряжения

(точка М)зависимость

от

изображается прибл. прямолинейным отрезком MN, параллельным нач. участку упругости ОА . Часть деформации

= NM_l = - упругая (обратимая). Отрезок

- остаточная, или пластич. деформация, к-рая неизменна при разгрузке и возрастает при непрерывном нагружении ОАВ и при повторной нагрузке после достижения напряжения а, с к-рого была произведена разгрузка.

График зависимости напряжение - деформация.

При одноосном растяжении П. материала оценивается величиной удлинения, измеренной в момент разрушения. При растяжении пластичных материалов разрушению цилипдрич. образца предшествует потеря устойчивости - равномерные удлинения и уменьшение поперечного сечения сменяются образованием т. н. шейки, к-рая представляет собой деформацию относительно небольшого участка образца. Такая локальная деформация оценивается величиной относит. уменьшения сечения

(

- нач. сечение образца,

- сечение образца в шейке в момент разрушения). Наступление потери устойчивости материала зависит от чувствительности напряжения пластич. течения материала к скорости деформирования.
При сложном напряжённом состоянии пластич. деформация появляется впервые, когда становится

(где

- интенсивность напряжений), т. н. условие Генки - Мизеса, или когда наибольшее касат. напряжение

(где

- предел упругости при сдвиге) - условие Треска - Сен-Венана. При этом тензор деформации

где тензор упругой деформации

связан с напряжениями обобщённым законом Гука, а тензор пластич. деформации

характеризует деформацию, к-рая сохраняется в окрестности рассматриваемой точки, когда все компоненты тензора напряжений

при разгрузке обращаются в нуль.
Типичной является неоднозначность зависимости между напряжениями и упругопластич. деформациями: значения напряжений зависят не от текущих (мгновенных) значений деформации, а от того, в какой последовательности шло их изменение до достижения текущих значений, т. е. от процесса деформации.
П. зависит от свойств материала - от характера межатомных связей, хим. и фазового состава, кристаллич. структуры и микроструктуры, а также условий деформирования - температуры, величины и схемы приложенных сил (напряжённого состояния), скорости их приложения. П. не является физ. или механич. константой материала, а отражает его состояние.
Для оценки П. материалов в конкретных условиях обработки давлением (прокатка, ковка, штамповка, прессование и др.) пользуются различными технол. пробами (число оборотов до разрушения при скручивании; угол загиба и кол-во перегибов; глубина погружения стандартного шарика в листовой материал - проба Эриксена; ударная вязкость и др.). Связь между такими пробами и характеристиками, к-рые получают при стандартных механич. испытаниях, найти не всегда просто.

Литература по пластичности

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.