Деформация

Деформация (ағылш. deformation) — сыртқы күштер, температура, фазалық түрленуі және ылғалдылықтың т.б. әсерінен пішіні мен өлшемдерінің өзгеруі барысында дене бөлшектерінің орнын ауыстыруына алып келетін үдеріс.

Деформациялау диаграммасы

Кернеуді арттырғанда деформация әсерінен дене толық бұзылуға алып келуі де мүмкін. Материалдардың деформацияға және әсер етуші күштерге төзімділігі олардың механикалық қасиеттерімен сипатталады. Қандай да бір деформация түріне ұшырауы оған әсер еткен күшпен сипатталады.

Деформацияның түрлері

Денеге әсер ететін күштердің сипатына қарай деформацияны келесі түрлерге жіктейді:

1. Созылу деформациясы;
2. Сығылу деформациясы;
3. Ығысу деформациясы (немесе кесу);
4. Бұрау деформациясы;
5. Майыстыру деформациясы.

Ең қарапайым деформация түрлері: созылу деформациясы, сығылу деформациясы және ығысу деформациясы (немесе кесу) болып табылады.

Толығырақ

Деформация — өзара әрекеттесуші екі дененің жанасуы кезінде оларды құрайтын жеке бөліктері қозғалысқа келеді де, бұл денелердің пішіні мен өлшемі өзгереді. Мысалы, серіппе денеге әрекет ете отырып созылады, жұқа таяқша иіледі, қолдың бұлшық еттері қатаяды.

Дене пішінінің немесе өлшемдерінің өзгеруін деформация (латынша деформация - бүліну, бұзылу) деп атайды.

Деформация денелердің өзара әрекеттесуі кезінде жүзеге асатындықтан, өзара әрекеттесетін екі дене де деформацияланады. Мысалы, қолдың эспандерге әрекетін алайық.

Эспандерді созу кезінде қолдың бұлшық еттері қатаяды (деформацияланады), эспандер де деформацияланады, яғни ол өз пішінін өзгертеді. Деформация пластикалық және серпімді болып бөлінеді.

Күштің әрекеті тоқтағаннан кейін, дене өзінің бастапқы пішіні мен өлшемін өзгертетін болса, мұндай деформация пластикалық деп аталады.

Пластикалық деформациядан кейін дене өзінің жаңа пішіні мен өлшемін толығымен немесе жартылай сақтайды және ондай дене пластикалық дене деп аталады.Мысалы, пластилиннен немесе саздан көп күш түсірмей-ақ қандай да бір пішіндегі дене жасауға болады. Ал қолымыздың пластилинге әрекет етуі тоқтағаннан кейін ол өзінің жаңа пішінін сақтайды.

Күштің әрекеті тоқтағаннан кейін дененің бастапқы пішіні мен өлшемі қайтадан қалпына келетін болса, мындай деформация серпімді деп аталады.

Тәжірибелер деформациялаушы күшке қарама-қарсы бағытталған жаңадан бір күш пайда болатынын көрсетеді. Бұл күш серпімділік күш деп аталады. Мысалы, допты тепкен кезде, ол өзінің пішінін өзгертеді, яғни деформацияланады. Серіппеге қандай да бір күшпен әрекет ете отырып, оны созуға емесе қысуға болады. Деформациялаушы күш тоқтағаннан кейін серпімділік күші денені бастапқы қалпына келтіреді. Сол сияқты ауа шарын үрлеуді тоқтатсақ, ол да бастапқы пішінін алады. Дененің деформациялануы артқан сайын бұл кезде пайда болатын серпімділік күші де артады. Ал түсірілген күштің шамасы белгілі бір шектен асқанда (әр түрлі материалдар үшін түрліше), денелер серпімділік қасиетін жоғалтып, ең соңында пластикалық сипат танытады. Мысалы, ағаш сызғышты аздап иіп, сонан соң қайтадан босатсақ, онда ол бастапқы қалпына келеді. Ал егер оны июге едәуір көп күш жұмсайтын болсақ, сызғыш морт сынады. Металдардың, әсіресе болаттың серпімділік қасиеті едәуір жоғары болады.

Күнделікті өмірде пайдаланылатын көптеген нысандарды (тұрғын үйлерді, күнделікті өмірде кеңінен пайдаланатын нәрселерді) көбінесе қатты әрі берік материалдардан жасайды. Ондай материалдардың деформациясын (созылуын немесе сығылуын) жай көзбен байқап, сезіну мүмкін емес. Ал енді бір мезет көз алдымызға жұмсақ еденді, үстелді, ыдысты елестетіп кәрейікші. Әрине, мұндай оңай деформацияланатын әлемде өмір сүру де өте қиын болар еді.

Деформация формуласы

$\left({e}\right)=(l_{2}-l_{1})/l_{1}$

Бұл жерде

• $l_{2}$ — Элементтің деформациядан кейінгі ұзындығы
• $l_{1}$ — Элементтің ұзындығы