Если мы изогнем по определенному радиусу р тонкую плоскую пластину толщиной В то ее внешние слои будут растянуты, а внутренние сжаты на середине толщины, т. е. на так называемой нейтральной оси, деформация будет равна нулю, и ее величин? будет нарастать линейно по мере движения от этой оси к поверхности. Максимальная относительная деформация будет, конечно, на верхней и нижней поверхности пластины, а ее величину легко определить.
Если величина этой деформации б не превышает то при разгрузке она исчезнет, и пластина снова стане плоской, поскольку закон Гука в равной степени справедлив и для растяжения, и для сжатия.
Буквально слово «деформация» означает «изменение формы». Когда при разгрузке деформация исчезает, тело возвращается к исходной форме. Между прочим, это означает, что находясь под любым напряжением, не превышающим упр, металл «помнит» свою первоначальную форму и «вспоминает» ее сразу после устранения нагрузки.
Признаком пластической деформации является ее необратимость. После разгрузки появляются остаточные изменения размеров и формы, т. е. память металлов начинает давать перебои. Способность металлов деформироваться пластически, конечно, ограничена — рано или поздно произойдет разрушение. Но величина еост перед разрушением у пластичных металлов составляет десятки процентов. Это уже практически полный «склероз». Металл забывает исходную форму и принимает новую.
На такой «забывчивости» металлов основаны промышленные процессы их переработки, когда мы проделываем, например, путь от огромного слитка до тонкой проволочки.
Теперь уже наверное понятно, как разобраться с во-просом о стальной и медной проволоке. Проволока из хорошей стали диаметром 1 мм, будучи изогнута по оправке радиуса 100 мм, находится еще «в здравой памяти», так как ее максимальная деформация составляет 0,5 %. она полностью распрямится, если отпустить ее концы, так проверяли качество знаменитых булатных клинков на Златоустовском металлургическом заводе. Клинки изгибали до соприкосновения его кончика с эфесом и годными считали те, которые полностью распрямлялись.
Медь имеет вдвое более низкий модуль упругости, чем железо или сталь, но главное что она значительно сильнее уступает стали. Предел упругости технической меди редко достигает 100 МПа. Подсчитав по гуковской формуле мы убедимся, что, будучи изогнута по той же оправке, миллиметровая медная проволока окажется пластически деформированной. Из полной деформации 0,5 % лишь малая часть (0,1 %) придется на долю упругой, а остальная (0,4 %). — на долю пластической деформации. Концы проволоки после разгрузки, конечно, немного разойдутся в стороны, но сама она будет представлять собой уже не прямую, а часть окруж-ности радиусом приблизительно 125 мм. Эти несложные расчеты и есть обоснование наших ощущений, когда мы говорим «пружинит» или «не пружинит».
Таким образом, вопрос заключается лишь в соотношении между пределом упругости и модулем Юнга материала и в величине относительной деформации при испытании.