Внутреннее Трение
Внутреннее Трение в Энциклопедическом словаре:
Внутреннее Трение - свойство твердых тел необратимо поглощатьмеханическую энергию, полученную телом при его деформации. Внутреннеетрение проявляется, напр., в затухании свободных колебаний. 2) В жидкостяхи газах то же, что вязкость.
Определение «Внутреннее Трение» по БСЭ:
Внутреннее трение - в газах и жидкостях; то же, что Вязкость.
Внутреннее трение - в твёрдых телах, свойство твёрдых тел необратимо
превращать в теплоту механическую энергию, сообщенную телу в
процессе его
деформирования. В. т. 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
путём 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 атомов различных компонентов
может произойти перераспределение атомов в веществе,
связанное с различием их размеров.
Восстановление равновесного
распределения атомов путём 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 химического состава, внешних магнитных и электрических
полей (магнито- и
электрострикция), величины зерна и т.д. Это приводит к
многообразию релаксационных явлений, каждое из которых вносит свой
вклад во В. т. Если в теле
одновременно происходит
несколько релаксационных процессов,
каждый из которых
можно характеризовать своим временем релаксации
τ
i, то
совокупность всех времён 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. т. 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. т. твёрдых тел представляет собой новую
быстро развивающуюся
область физики твёрдого тела, является источником важных
сведений о процессах, возникающих в твёрдых телах, в
частности в чистых металлах и сплавах, подвергнутых различным механическим и тепловым обработкам.
В. т. при пластической деформации. Если силы, действующие на твёрдое тело, превосходят
предел упругости и возникает пластическое
течение, то можно
говорить о квазивязком
сопротивлении течению (по аналогии с вязкой
жидкостью). Механизм В. т. при пластической деформации
существенно отличается от механизма В. т. 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 10
13-10
8 н·сек/мІ,
всегда значительно выше вязкости, вычисляемой из упругих колебаний и равной 10
7-10
8 н·сек/мІ).
По мере
роста амплитуды упругих колебаний всё большую роль в затухании этих колебаний начинают
играть пластические сдвиги, и
величина вязкости растёт, приближаясь к значениям пластической вязкости.
Лит.:
Новик А. С., Внутреннее трение 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.
Пример релаксационного спектра твёрдого тела, обусловленного различными релаксационными процессами.
Внутренне
Внутреннее Трение
Внутреннее Ухо