Типы деформации. Особенности упругой и пластической деформации горных пород

Деформация – это изменение формы или V тела под воздействием внешних сил (изменение в относительном расположении частиц тела).

В зависимости от направления действующих на тело внешних сил уравновешенных т.о. что тело не получает поступательного или вращетельного движения,оно находится под различными типами нагрузок котороые вызывают сжатие,растяжение,сдвиг,изгиб,кручение.

Однородная: все линии остаются в том же расположении (параллельно или наклонно). Примеры: чистый сдвиг (однородная деформация сжатия-растяжения; относительное изменение размера), простой сдвиг (Приложение пары сил не к одной линии).

Одноосная деформация,двухосная (плоская),трехосная деформация.

Неоднородная: в разных частях движение частиц имеет разное направление - изгиб и кручение.

Напряжение – величина, характеризующая распределение внутренних сил по площади.

Вектор делится на нормальную σ (перпендикулярно площадке) и тангенциальную τ составляющие. Тангенциальное напряжение действует вдоль площадки (сколовое или касательное напряжение). Максимально на плоскости, расположенной под 45⁰ к действующей внешней силе.

Деформации разделяются на упругие,плстические и разрывные.

Разрывная – остаточная деформация сопровождается разрушением тела.

Пластическая – не исчезает после удаление воздействия сил,деформация проходит без нарушения целостности.

Упругая деформация – при снятии напряжения деформация полностью исчезает.

Когда достигается предел упругости, возникают необратимые деформации.

Упругая деформация может быть мгновенной и со временем.

Остаточная деформация – при достижении предела упругости.

Многие материалы проявляют свойства последствия и релаксации. Последствие – после приложения нагрузки только некоторая часть упругой деформации возникает мгновенно (со скоростью распространения упругой волны). До своей же конечной величины деформация доходит в течении некоторого времени. При разгрузке такого тела соответственно часть деформации снимается сразу, а остальная часть постепенно.

Если длительное время тело находится под нагрузкой < предела упругости, то происходит перестройка (ползучесть, течение). Релаксация – такое состояние, когда чтобы сохранить (не увеличивая) деформацию, надо со временем уменьшать нагрузку. Тело долго находится под напряжением меньше предела упругости => упругая деформация переходит в пластическую и часть тела восстанавливает форму.

Ползучесть проявляется когда нагрузка меньше предела упругости. Длительное время не уменьшаем нагрузку, тогда тело может разрушиться. Пределы упругости и текучести для разных тел и одних и тех же тел при разном температуре и давлении различны. Тела с низкими пределами текучести и упругости начинают необратимо деформироваться при очень малых напряжениях – называются вязкими. В язкость – свойство материала оказывать сопротивление скорости деформации. Предел прочности – напряжение при котором тело разрушается поакрывается трещинами или теряет всякое сопротивление деформации. Предел упругости – напряжение,при котором упругая деформация переходит в пластическую.