Страница 10 из 10
Обратимые деформации в зависимости от времени обратимости могут быть упругими и эластичными.
Упругие деформации – это мгновенные деформации, при которых объект очень быстро восстанавливает свою прежнюю форму, длину и другие параметры после снятия нагрузки. Такие деформации характеризуются упругостью. Эластичные деформации – замедленные во времени деформации, при которых параметры объекта восстанавливаются через некоторое время после снятия нагрузки. Эти деформации обусловливают эластичность.
При упругих деформациях под действием нагрузки происходят небольшие изменения средних расстояний между частицами, молекулами и атомами объекта, при этом межмолекулярные и межатомные связи сохраняются. Упругие деформации наиболее свойственны телам с кристаллическим или аморфным упорядоченным строением. При эластичных деформациях в телах под действием внешних сил происходят изменения конфигурации и перегруппировка макромолекул, их переориентация по направлению действия силы и распрямление. Такая перегруппировка требует определенного времени, а затем при снятии напряжения – для перехода в прежнее состояние. Эластичные деформации наиболее характерны для товаров, содержащих высокополимерные соединения (хлеб, мясо, рыба, кожа, ткани, каучук и др.).
Упругие и эластичные деформации могут переходить в пластичные. Этот переход называется релаксацией. При этом деформации первых двух видов постепенно уменьшаются, а последнего – возрастают. Примером может служить деформация некоторых товаров при длительном или кратковременном воздействии на них внешней силы (деформация плодов и овощей под воздействием силы тяжести верхних слоев, свежевыпеченного хлеба при ударах или давлении). При этом товар может частично или полностью утрачивать способность восстанавливать свою форму вследствие изменения взаимного расположения частиц. Время, в течение которого товар под воздействием внешней силы полностью утрачивает способность восстанавливать свою форму, называется периодом релаксации.
Пластичные деформации – это необратимые деформации, приводящие к изменению параметров объекта после снятия напряжения. Они возникают за счет необратимого смещения отдельных макромолекул на большие расстояния, в результате чего утрачиваются силы межмолекулярного сцепления и возникают новые конфигурации молекул. У кристаллических материалов эти деформации приводят к нарушению кристаллов. Пластичные деформации вызывают явление текучести, характеризующееся возникновением деформаций под действием определенной постоянной нагрузки. Отсутствие текучести называется хрупкостью.
В зависимости от наличия или отсутствия текучести материалы товаров принято условно подразделять на пластичные (незакаленные углеродистые и легированные стали, алюминий, свинец, глина, а из пищевого сырья и продуктов – пшеничное и ржаное горячее тесто, мармеладная, карамельная и конфетная массы, сливочное масло и маргарин при определенной температуре и т. п.) и хрупкие (чугун, закаленная легированная сталь, стекло, карамель, скорлупа яиц и др.).
Необратимые деформации могут быть допустимыми и недопустимыми, критерием которых служит предел допустимых нагрузок и деформаций. Этот предел характеризуется показателями прочности и твердости.
Также в зависимости от направления приложенной силы деформации подразделяются на деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения.
Растяжение – деформация, характеризующаяся изменением параметров объекта (длины, формы и т. п.) при воздействии продольных (растягивающих) сил. В результате этого увеличивается длина тела. Такие деформации могут возникать при производстве отдельных видов карамели («тянутая» карамель), макаронных изделий, соломки, палочек, а также при производстве и эксплуатации изделий из тканей, кожи, меха, металлов и др. Растяжение может сопровождаться возникновением упругих эластичных и пластичных деформаций. При обратимых деформациях кривая разгрузки (снятия нагрузки) может не совпадать с кривой нагрузки, что зависит от свойств материалов. При необратимых деформациях начало кривой растяжения постоянно перемещается при каждой повторной нагрузке, при этом повышается жесткость и уменьшается пластичность объекта. Деформации растяжения, превышающие предел прочности, приводят к разрушениям товара (разрыв тканей, кожи, меха, поломка тары, металла и т. п.).
Сжатие – деформация, при которой отмечается увеличение поперечных размеров и уменьшается длина тела. При разрушающих нагрузках деформация сжатия становится недопустимой, что приводит к частичному или полному разрушению (раздавливанию, проколам, нажимам) товаров. Показателем деформации сжатия служит разрушающее напряжение. Деформации сжатия возникают при производстве, хранении и потреблении (эксплуатации) многих товаров. Примером таких деформаций может служить возникновение нажимов на свежих плодах и овощах, особенно при хранении навалом или нарушении высоты загрузки, разрушения круп, кускового сахара, макаронных изделий и др. При этом у круп увеличивается примесь битого ядра и мучели, у макаронных изделий – лома и крошки. При разжевывании пищи также возникают деформации сжатия. Деформация сжатия строительных и мебельных материалов за счет больших нагрузок может привести к обрушиванию зданий, деформации мебели, а хрупких материалов (стекла, чугуна и т. п.) – к растрескиванию изделий из этих материалов.
Изгиб – деформация, при которой происходит искривление оси или срединной поверхности объекта под воздействием внешних сил. Изгиб появляется при нагрузках, неравномерно сосредоточенных на определенной площади, причем в центре приложения силы нагрузка наиболее высокая. По мере удаления от него нагрузка уменьшается, пока совсем не исчезнет. В результате возникает стрела изгиба. Одновременно с изгибом происходит растяжение поверхностных слоев и сжатие внутренних. Деформации изгиба характеризуются радиусом кривизны, напряжением растяжения и сжатия. Если последние два показателя превышают предел допустимых напряжений, происходит разрушение объекта в зоне наибольшей нагрузки и возникают такие дефекты, как проколы (например, у плодов и овощей, бумажной, полимерной упаковки), трещины (у хлеба, сыра, стекла, кожи и т. п.), разрывы (у тканей, кожи, мехов и т. п.). Неразрушающие деформации изгиба применяются при формовании многих изделий. Деформации изгиба могут иметь место при производстве товаров (например, при производстве строительных материалов, мебели, изделий из металлов, стекла, а также фигурных макаронных, хлебобулочных и других изделий, при эксплуатации одежды, обуви, строительных материалов).
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.