УПРУГИЙ ГИСТЕРЕЗИС И УПРУГОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ

Закон Гука для упругих твердых тел выполняется лишь приближенно. В подтверждение можно отметить, что модуль деформации при нагружении несколько меньше, чем при разгрузке. В случае быстрой разгрузки горных пород появляется остаточная деформация (e_ост) (рис.2,3).

Это явление называется упругим гистерезисом. С течением времени остаточная деформация исчезает. Это явление называется упругим последействием.

Рис.2

Рис.3

ОА - нагружение; АВ- разгрузка; ВС - уменьшение остаточной деформации во времени.

Рассмотрим графики сжатия для песчаника и каменного угля.

Рис.4 Песчаник

Рис.5 Каменный уголь

У песчаника остаточная деформация очевидно возникает за счет деформации ползучести. Явление упругого гистерезиса и упругого последействия легко объясняются с точки зрения дефектов кристаллической структуры. При быстром снятии нагрузки восстановление формы и размеров тела идет с быстро уменьшающимся градиентом напряжений и отстает во времени от нагрузки. Это проявляется как появление остаточных внутренних напряжений, а следовательно, и остаточной деформации (упругий гистерезис). Со временем внутреннее напряжение уменьшается, уменьшается и остаточная деформация.