Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Внутреннее трение (в твердых телах)

Внутреннее трение (далее В) в твердых телах, свойство твердых тел необратимо превращать в теплоту механическую энергию, сообщенную телу в процессе его деформирования. В (в твердых телах) связано с двумя различными группами явлений — неупругостью и пластической деформацией.

  Неупругость представляет собой отклонение от свойств упругости при деформировании тела в условиях, когда остаточные деформации практически отсутствуют. При деформировании с конечной скоростью в теле возникает отклонение от теплового равновесия. Например, при изгибе равномерно нагретой тонкой пластинки, материал которой расширяется при нагревании, растянутые волокна охладятся, сжатые — нагреются, вследствие чего возникнет поперечный перепад температуры, т. е. упругое деформирование вызовет нарушение теплового равновесия. Последующее выравнивание температуры путем теплопроводности представляет собой процесс, сопровождаемый необратимым переходом части упругой энергии в тепловую. Этим объясняется наблюдаемое на опыте затухание свободных изгибных колебаний пластинки —так называемый термоупругий эффект. Такой процесс восстановления нарушенного равновесия называется релаксацией.

  При упругом деформировании сплава с равномерным распределением различных компонентов может произойти перераспределение в веществе, связанное с различием их размеров. Восстановление равновесного распределения путем диффузии также представляет собой релаксационный процесс. Проявлениями неупругих, или релаксационных, свойств, кроме упомянутых, являются упругое последействие в чистых металлах и сплавах, упругий гистерезис и др.

  Деформация, возникающая в упругом теле, зависит не только от приложенных к нему внешних механических сил, но и от температуры тела, его состава, внешних и электрических полей ( и электрострикция), величины зерна и т.д. Это приводит к многообразию релаксационных явлений, каждое из которых вносит свой вклад во В (в твердых телах) Если в теле одновременно происходит несколько релаксационных процессов, каждый из которых можно характеризовать своим временем релаксации ti, то совокупность всех времен релаксации отдельных релаксационных процессов образует так называемый релаксационный спектр данного материала (рис.), характеризующий данный материал при данных условиях; каждое структурное изменение в образце меняет релаксационный спектр.

  В качестве методов измерения В (в твердых телах) применяются: изучение затухания свободных колебаний (продольных, поперечных, крутильных, изгибных); изучение резонансной кривой для вынужденных колебаний; относительное рассеяние упругой энергии за один период колебаний. Изучение В (в твердых телах) твердых тел представляет собой новую быстро развивающуюся область физики твердого тела, является источником важных сведений о процессах, возникающих в твердых телах, в частности в чистых металлах и сплавах, подвергнутых различным механическим и тепловым обработкам.

  В (в твердых телах) при пластической деформации. Если силы, действующие на твердое тело, превосходят предел упругости и возникает пластическое течение, то можно говорить о квазивязком сопротивлении течению (по аналогии с вязкой жидкостью). Механизм В (в твердых телах) при пластической деформации существенно отличается от механизма В (в твердых телах) при неупругости (см. Пластичность, Ползучесть). Различие в механизмах рассеяния энергии определяет и разницу в значениях вязкости, отличающихся на 5—7 порядков (вязкость пластического течения, достигающая величин 1013—108 н·сек/м2, всегда значительно выше вязкости, вычисляемой из упругих колебаний и равной 107108 н·сек/м2). По мере роста амплитуды упругих колебаний все большую роль в затухании этих колебаний начинают играть пластические сдвиги, и величина вязкости растет, приближаясь к значениям пластической вязкости.

  Лит.: Новик А. С., В в металлах, в кн.: Успехи физики металлов. Сб. статей, пер. с англ., ч. 1, М., 1956; Постников В. С., Релаксационные явления в металлах и сплавах, подвергнутых деформированию, "Успехи физических наук", 1954, т. 53, в. 1, с. 87; его же, Температурная зависимость внутреннего трения чистых металлов и сплавов, там же, 1958, т. 66, в. 1, с. 43.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 28.09.2023 00:24:13