Строение и упругая деформация металлических кристаллов

Строение и упругая деформация металлических кристаллов

Строение и упругая деформация металлических кристаллов Строение и упругая деформация металлических кристаллов в сопромате




Строение и упругая деформация металлических кристаллов




Получив внешние мысли о природе возникновения упругих и пластических деформаций металла, естественно задать вопрос каков внутренний механизм этих процессов и что происходит с материалом при воздействии на него внешних сил? В связи с этим металлы лучше всего изучены, но в то же время они справляются с проблемой упругости и пластической деформации металлов и сплавов, поскольку несущие конструктивные элементы в основном выполнены из металла.

Металлы имеют кристаллическую структуру. При известных условиях могут образовываться крупные монометаллические кристаллы,так называемые монокристаллы. Существует метод искусственного выращивания монокристалла, который используется в лаборатории для физических исследований.Но когда металл затвердевает из расплава, появляется так много центров кристаллизации, что промышленный металл состоит из большого количества неправильных кристаллов, называемых микрокристаллами или зернами. Расположение частиц является случайным, а неравномерность их формы обусловлена тем, что рост каждой частицы ограничен соседними частицами. Атомы металла каждого кристалла расположены очень специфическим образом.

Металлические конструкции (также: металлоконструкции, сокр.: МК) — общее название конструкций из металлов и различных сплавов, используемых в различных областях хозяйственной деятельности человека: строительстве зданий, станков, масштабных устройств, механизмов, аппаратов и т. п. вики



Примеры решения в задачах



Если соединить центр атома по прямой линии, то получится так называемый Кристалл состоит в повторении одних и тех же элементов. Атомы удерживаются в решетке особым видом связи, называемым металлической связью. Природа этих отношений такова: каждый атом отдает все свободные электроны, полностью теряет контакт с отдельными атомами и, подобно газообразным частицам, беспорядочно перемещается между атомами. Лишившись части электрона, атом становится электрически положительным, между ними возникает электрическая сила отталкивания. Напротив, давление электронного газа стремится приблизить атомы друг к другу, а баланс между притяжением и реактивной силой обеспечивает стабильность кристаллической решетки. Примерно так описывается сила взаимодействия между каждой парой атомов.

Здесь расстояние между атомами является постоянным для конкретного вещества. Так как экспонента больше экспоненты, то сила отталкивания на небольшом расстоянии уменьшается с увеличением расстояния гораздо быстрее, чем сила притяжения. Приведем приближенный график зависимости силы от расстояния между положение относительного равновесия, сила равна нулю. Когда расстояние изменяется, атомы отталкиваются, когда они приближаются друг к другу, а когда атомы удаляются, возникает сила притяжения. Если это изменение мало, то зависимость силы от величины можно считать Линейной в первом приближении. Из этого ясно, что закон крюка является только допустимым приближением к малым деформациям.

Если сделать расстояние между атомами равным, то кристаллическая решетка разрушается. Это происходит потому, что нет необходимости увеличивать силу даже при еще большем расстоянии между атомами. Рассмотренная двухатомная модель позволяет судить о свойствах кристаллической решетки, но на самом деле атомы расположены только в пространстве качественно, и взаимодействие между атомами значительно сложнее.

Методические указания и учебники решения и формулы
задачи и методички
теория


В машиностроении обычно под металлоконструкциями подразумеваются детали, изготовленные из профилированного металла, в отличие от литых деталей и поковок. вики