Текучесть - свойство тел пластически или вязко деформироваться под действием напряжений; характеризуется
величиной, обратной вязкости. У вязких сред (газов, жидкостей) Т. проявляется
при любых напряжениях, у пластичных твёрдых тел - лишь при напряжениях, превышающих
предел текучести.
У разл. сред существуют
разные механизмы текучести, определяющие сопротивление тел пластическому или вязкому
течению. У газов механизм Т. связан с переносом импульса из тех слоев, где имеется
преобладающее движение молекул газа в направлении течения, к слоям, у к-рых
это движение меньше. У жидкостей механизм Т. представляет собой преобладающую
диффузию в направлении действия напряжений. Элементарным актом при этой диффузии
является скачкообразное перемещение молекулы или пары молекул либо сегмента
макромолекулярной цепи (у высокомолекулярных веществ), сопровождающееся переходом
через энергетич. барьер. У кристаллич. твёрдых тел Т. связывается с движением
разл. рода дефектов в кристаллах: точечных (вакансий, междоузлий), линейных
(дислокаций)и объёмных (краудионов ),течение может быть обусловлено
двойникованием ,вызванным напряжением. Происходящее во времени течение
металлов при высоких темп-pax, полимеров и др. наз. ползучестью материалов.
С явлениями текучести приходится сталкиваться как на Земле, так и в космосе. На Земле Т. проявляется в дрейфе материков, глобальных тектонич. процессах, рифтогенезе, движениях в атмосфере и гидросфере, движениях горных массивов, течении ледников. В технике с явлениями Т. сталкиваются, напр., при движении газов и жидкостей по трубам и в аппаратах разл. производств, в трубопроводном транспорте пульп при выполнении земляных работ и в горных выработках способом гидромеханизации. Пластич. течения и ползучесть имеют место в разл. элементах конструкций, работающих при высоких нагрузках, при изготовлении изделий способами штампования, ковки, прессования, литья под давлением, при спекании порошков.
Феноменологически теория
течения разл. материалов строится на основе обычных в механике сплошных сред допущениях об однородности, сплошности и изотропности тел. Гипотеза изотропности
оказывается неприменимой к монокристаллам твёрдых веществ и жидким кристаллам, ориентированным полимерам, композиционным материалам с волокнистыми
наполнителями, нек-рым природным материалам, для всех них построены теории анизотропного
тела. Свойства Т., вязкости описываются соотношениями, связывающими напряжения
и скорости деформации. В гидромеханике вязкой жидкости Т. считается независимой
от приложенного касательного напряжения (при деформациях сдвига) или давления
(при деформациях объёма). Для неньютоновских жидкостей Т. изменяется
в зависимости от касательного напряжения (при деформациях сдвига) или давления
(при деформациях объёма). Для тел в состоянии ползучести нелинейные соотношения,
определяющие Т., записываются в виде кинетических дифференц. или интегральных
ур-ний, согласно к-рым на состояние тела в данный момент влияет предыстория
напряжённо-деформированного состояния. Так, при сдвиге Т. возрастает с ростом
приложенного касательного напряжения, при растяжении с ростом нормального напряжения
Т. падает. Движения макромолекулярных цепей при течении высокомолекулярных соединений
(в т. ч. полимеров) напоминают движения пресмыкающихся при их перемещениях и
наз. рептациями.
Особо высокую Т. у гелия при низких темп-pax, названную сверхтекучестью ,установил П. Л. Капица (1938).
Н. И. Малинин
|
![]() |