Механика упругих средДеформации твердого тела.Упругие напряжения.

Под твердым телом мы понимаем тело, размеры которого и форма которого мало меняются при воздействии внешних сил.

Деформация – изменение формы или объема тела под действием силы.

Рассмотрим твердое тело, разделенное на слои параллельно основанию.

1. Деформация растяжения и сжатия (слои остаются параллельными друг другу).

2. Сдвига (слои смещаются друг относительно друга).

3. Кручения (каждый слой поворачивается относительно предыдущего).

4. Изгиба (нарушается параллельность между первоначально параллельными плоскостями).

Любые деформации можно представить как совокупность растяжений и сжатий. Деформация происходит под действием силы. После того, как деформирующие силы устранены, все тела в большей или меньшей мере восстанавливают свою форму и размеры. Это свойство упругости. Упругость твердого тела обусловлено взаимодействием частиц тела.

Рассмотрим возникновение упругих сил на примере деформации растяжения.

Предположим у нас имеется стержень, который мы растягиваем силой , приложенной к торцу стержня, один его коней закрепим.

Разобьем стержень на элементы плоскостями перпендикулярными оси сжатия. Внешняя сила действует только на элемент 1, так как есть сила то и должно быть ускорение, значит 1 будет двигаться равноускоренно. Но элемент 1 взаимодействует с элементом 2 посредством силы притяжения, препятствующей движению элемента 1. Движение элемента 1 будет продолжаться до тех пор, пока внешняя сила не уравновесится силой j 12. Эти силы называются силами упругости. Остальные элементы друг за другом приходят в движение и деформироваться продолжают до тех пор, пока не установится некое статическое состояние, при котором каждый слой остается неподвижным, но испытывающим действие упругих сил со стороны соседних слоев. Тело будет деформировано и находится в напряженном состоянии. Различные части деформированного тела взаимодействуют между собой через поверхность раздела, вдоль которой они граничат.