БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ПЛ)
При пластическом деформировании напряженное и деформированное состояния материала существенно зависят от истории нагружения. Так, вторичное нагружение образца (после его разгрузки — прямая PM, рис. 1) повышает предел упругости материала (точка М вместо точки А) — т. н. упрочнение или наклёп. Поэтому данному напряжённому состоянию могут соответствовать различные пластические деформации в зависимости от того, какой последовательностью напряжённых состояний оно достигнуто. Определение модели пластического тела состоит в установлении связи между тензорами, определяющими сложное напряжённое и деформированное состояния материалов.
Одной из наиболее распространённых является теория малых упругопластических деформаций (деформационная теория), которая формулирует соотношения между интенсивностью напряжений
и интенсивностью деформаций в той же точке
где sx, sy, sz — нормальные напряжения в координатных площадках, проходящих через данную точку, txy, tyz, tzx — касательные напряжения, ex, ey, ez — деформации удлинения, gxy, gyz, gzx — деформации сдвига. Для случая, когда интенсивность деформаций в данной точке возрастает, принимается, что величины si и ei связаны между собой независимо от вида напряжённого состояния. Деформационная П. т., строго говоря, применима лишь в случае простого нагружения, когда все компоненты напряжённого состояния возрастают пропорционально одному параметру.
Более общей является теория течения, связывающая приращения деформаций и напряжении с компонентами напряжений.
П. т. играет большую роль в технике, т.к. тесно связана с важнейшими вопросами проектирования конструкций, исследованием технологических процессов пластического деформирования металлов и т. и. Важные приложения П. т. относятся и к теории устойчивости пластинок и оболочек.
Лит.: Ильюшин А. А., Пластичность, Основы общей математической теории, М., 1963; Ишлинский А. Ю., Пластичность, в кн.: Механика в СССР за 30 лет, М.—Л., 1950; Качанов Л. М., Основы теории пластичности, М., 1956; Надаи А., Пластичность и разрушение твёрдых тел, пер. с англ., М., 1954; Прагер В., Ходж Ф. Г., Теория идеально пластических тел, пер. с англ., М., 1956.
А. С. Вольмир.
Рис. 1. Диаграмма зависимости «напряжение — деформация» (s — e) для образца из мягкой малоуглеродистой стали: OA — упругая деформация; точка А — предел упругости (точнее — предел пропорциональности); В — предел текучести; BC — площадка текучести; MP — прямая разгрузки.
Рис. 2. Идеализированные схемы зависимости (s — e): а — идеально-пластический материал; б — материал с линейным упрочнением; в — материал с нелинейным упрочнением.
Пластичность (в искусстве)
Пласти'чность (пластика) в искусстве, качество, присущее скульптуре, художественная выразительность объёмной формы. Исходное значение многозначного термина «П.»— эмоциональность, художественная цельность и образная убедительность лепки объёма в скульптуре, гармоническое соотношение выразительности моделировки и ощущения весомости, внутренней наполненности формы. Слово имеет и более широкое значение и относится к выразительности объёмной формы во всех искусствах пластических — архитектуре, живописи, графике, декоративно-прикладном искусстве, т. е. П. связывается как с изображением объёма на плоскости, так и с созданием реального неизобразительного объёма. В самом широком значении П.— скульптурность, выпуклость, отчётливость (в т. ч. в поэзии, музыке, литературном изложении) и вообще гармоническое единство образа, наглядное, ощутимое явление прекрасного. В движении, танце П.— изящество, плавность, сходные со скульптурой. Применительно к произведениям искусства термин употребляется и в его физическом значении, обозначая способность материала принимать др. форму под давлением и сохранять сё (например, П. мягких скульптурных материалов — глины, воска, пластилина; П. мазков, фактуры масляной краски).
Лит.: Кантор А., Пластичность, «Творчество», 1973, №9; Hetzer Th., Vom Plastischen in der Malerei, в его кн.: Aufsätze und Vorträge, [Bd] 2, Lpz., [1957], S. 131—69.
А. М. Кантор.
Пластичность (в физиологии)
Пласти'чность в физиологии, способность клеток и органов животных и растений менять в известных пределах свои свойства в зависимости от условий их функционирования. Так, говорят о П. центральной нервной системы, проявляющейся, например, в её функциональных перестройках, компенсирующих потерю той или иной части вещества мозга, о П. синапсов и т.п.
Пластичность (свойство твёрдых тел)
Пласти'чность (от греч. plastikós — годный для лепки, податливый, пластичный), свойство твёрдых тел необратимо изменять свои размеры и форму (т. е. пластически деформироваться) под действием механических нагрузок. П. кристаллических тел (или материалов) связана с действием различных микроскопических механизмов пластической деформации, относительная роль каждого из которых определяется внешними условиями: температурой, нагрузкой, скоростью деформирования. Эти механизмы рассмотрены в порядке увеличения числа атомов, участвующих в элементарном акте пластической деформации.
Самодиффузионная и диффузионная П. Под действием сжимающих сил происходит перемещение атомных слоев кристалла с участков его поверхности, на которые эти силы действуют, на участки, где действуют растягивающие силы. Перенос массы может осуществляться посредством самодиффузии по поверхности или через объём кристалла. Если кристалл не очень мал, так что удельная его поверхность (т. е. отношение поверхности к объёму) не слишком велика, объёмная самодиффузия является наиболее эффективным механизмом. Она происходит путём «растворения», т. е. проникновения атомов поверхностных слоев внутрь кристалла в виде междоузельных атомов на участках сжатия и «выделения» их на участках, подверженных действию растягивающих сил. Одновременно в противоположном направлении идёт поток вакансий, рождающихся в окрестности приложения растягивающих сил и аннигилирующих в местах сжатия. В большинстве реальных случаев самодиффузионная деформация в основном связана с направленными потоками вакансий, которые образуются легче, чем междоузельные атомы (рис. 1).
В кристалле, состоящем из атомов разного сорта, в однородном поле напряжений происходит ориентационное упорядочение относительного расположения атомов (рис. 2, а), в результате чего кристалл приобретает некоторую зависящую от степени упорядоченности деформацию. После снятия напряжений упорядоченное состояние может быть невыгодно, но оно некоторое время сохраняется, т.к. возврат в неупорядоченное состояние происходит со скоростью диффузионных перескоков атомов. Если в кристалле создано неоднородное поле напряжений, то атомы примеси большего радиуса и междоузельные атомы (рис. 2, б) стремятся перейти в растянутые области решётки, а меньшего — в сжатые; возникает неоднородное распределение концентраций, стабилизирующее исходную неоднородную деформацию. Максимальная деформация, которая может возникнуть в результате ориентационного упорядочения или концентрационной неоднородности, ограничена составом кристалла. Таким образом, самодиффузионная и диффузионная деформации определяются потоками точечных дефектов (вакансий, междоузельных и примесных атомов). В реальных условиях перемещение дефектов происходит за счёт тепловых флуктуаций, частота которых быстро падает с понижением температуры. Поэтому эти механизмы П. действуют только при достаточно высоких температурах (не ниже 0,5 от абсолютной температуры плавления).
Краудионная П. обусловлена рождением и перемещением краудионов — сгущений атомов вдоль плотно упакованных рядов атомов в кристалле (см. Дефекты в кристаллах). При вдавливании острия в поверхность кристалла (рис. 3) материал из зоны вдавливания удаляется «разбегающимися» из-под острия краудионами, в результате чего на некотором расстоянии от точки вдавливания создаётся повышенная концентрация междоузельных атомов.
Дислокационная П. Типичный вид пластической деформации кристаллов — скольжение по кристаллографическим плоскостям. Наиболее легко скольжение происходит по плотноупакованным плоскостям вдоль плотноупакованных направлений. Скольжение по системе параллельных плоскостей даёт макроскопический сдвиг, а сочетание сдвигов, соответствующих скольжению по различным системам, составляет основную часть пластической деформации кристаллов. Скольжение происходит неоднородно: сначала оно охватывает некоторую область плоскости скольжения (рис. 4), а затем границы этой области распространяются на всю плоскость. Граница распространения скольжения называется дислокационной линией или дислокацией. Поэтому развитие скольжения можно рассматривать как образование и перемещение дислокаций. Скорость деформации пропорциональна плотности (суммарной длине дислокаций в единице объёма) и скорости перемещения дислокаций. В реальных кристаллах в процессе их образования всегда возникают дислокации, которые под действием напряжений способны увеличивать свою протяжённость (размножение дислокаций). Поэтому стадия образования новых дислокаций лишь в исключительных случаях лимитирует скольжение (например, начало деформации в без дислокационных микрокристаллах). В остальных случаях развитие скольжения определяется движением дислокаций.
