Page 20 - 4202
P. 20

E    –   модуль     пружності       (модуль    Юнга);
            характеризує     здатність    матеріалу     чинити    опір
            деформаціям  (має  розмірність  напруження:  Па,  МПа).
                                         .
                                11
                                                                      5
                                                                   .
                                            5
                             .
            Сталь  має  E   =   2 10   Па   =   2 10   МПа;  чавун:  E   =   1,5 10
                                  .  5                       .  5
            МПа; бетон: E  =  0,19 10  МПа; дерево: E  =  0,1110  МПа;
                                                    .  5
            гума: E   =  10…100 МПа; алмаз: E   =  12,2 10  МПа.
                Відносна  лінійна  деформація  ε  (епсилон)  –  це
            відношення зміни лінійного розміру до його початкової
            величини
                                            l 
                                            .                         (2.5)
                                           l
                Відносна деформація ε – величина безрозмірна; вона
            додатна при розтягу (бо Δl  >  0  ) та від’ємна при стиску
            (Δl  <  0  ).
                Якщо     деформація      стержня     рівномірна,    то
            відношення  зміни  відстані  між  його  двома  будь-якими
            перерізами  (а  не  лише  всієї  довжини)  до  її  початкової
            величини  буде  однаковим  (див.  лінійну  деформацію
            сітки  на  рис.  2.3).  Отже,  поздовжня  деформація  ε  для
            випадку  стержнів  на  рис.  2.3  чи  2.4  у  будь-якій  точці
            постійна вздовж осі стержня. Вісь стержня надалі буде-
            мо позначати  x   , а перпендикулярні до неї осі  y   і   z
            (рис. 2.4).
                Підставте  деформацію  (2.5)  і  напруження  (2.1)  у
            формулу  (2.4),  щоб  отримати  закон  Гука  у  такому
            вигляді:
                                
                               x         або          E   .       (2.6)
                            x                    x      x
                                E
                Із  (2.6)  бачимо,  що  значення  деформацій  ε  мале
            навіть  при  значних  напруженнях  σ   ,  тому  що  модуль
            пружності  Е  у  твердих  матеріалів  досить  великий.  З
            іншого  боку,  навіть  при  малих  деформаціях  ε
            виникають великі напруження σ  .
                Внаслідок     поздовжньої      деформації      розтягу
            пружного  стержня  (рис.  2.4)  змінюється  його
            поперечний  розмір  на  величину  Δh   =   h'   –   h   <   0  –  це

                                        19
   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25