تغییر شکل deformation یا دگرریختی
تغییر شکل یک ماده ، فرآیندی است که بوسیله آن در اثر عمل نیروهای اعمال شده تغییرات فیزیکی در ماده تولید می‌شود. نیروهایی که بر پوسته زمینی عمل می‌کند، به روشهای گوناگونی ایجاد می‌شود، مهمترین این نیروها ، ناشی از ثقل و حرکات نسبی توده‌های بزرگ سنگ در پوسته و گوشته بالایی است. از آنجا که نیروی ثقل با جرم متناسب است، وزن ستون سنگی پوشاننده ، نیروی شایان توجه زیادی بر سنگهای عمیق درون پوسته وارد می‌کند.
نیروهای وارد بر جزیی از سنگ ، یک گروه تنش تولید می‌کند و مقدار تغییر شکل بوجود آمده از این تنشها با تغییر ابعاد توده سنگ اندازه گیری می‌شود. این تغییر ممکن است در بر دارنده تغییر در شکل و یا حجم و یا شکل و حجم هر دو بوده و استرین را ایجاد کند. |
انواع تغییر شکل
در اثر عملکرد تنش بر جسم ، خطوط مستقیم آن تغییر طول و تغییرشکل می‌دهد و سطوح آن نیز از حالت مسطح بودن خارج می‌شود. تغییر شکل ممکن است تغییر در حجم یا شکل و یا هر دو باشد. با توجه به وضعیت حجم قبل از تغییر شکل و بعد از آن (حالت نهایی) دو نوع تغییر شکل را می‌توان نام برد که شامل تغییر شکل همگن و تغییر شکل ناهمگن است.
تغییر شکل همگن
اگر بعد از تغییر شکل خطوط مستقیم جسم همچنان مستقیم بماند و خطوط موازی نیز حالت موازی خود را حفظ کند، تغییر شکل از نوع همگن است. در تغییر شکل همگن می‌توان انواع زیر را تشخیص داد:
- تغییر شکل برش محض : این تغییر شکل به تغییر شکل متجانس گفته می‌شود که در آن خطوطی از جسم که به موازات محورهای اصلی تغییر شکل قرار گرفته است، قبل و بعد از تغییر شکل ، همچنان با این محورها موازی باقی می‌ماند.
- تغییر شکل برش ساده : به تغییر شکل متجانس صفحه‌ای با حجم ثابت گفته می‌شود که در آن ، دسته سطوح معینی از جسم که قبل از تغییر شکل موازی بوده است، پس از تغییر شکل نیز حالت موازی خود را حفظ کند.
- تغییر شکل ناهمگن : در این تغییر شکل خطوط مستقیم از حالت خود خارج شده و به منحنی تبدیل می‌شوند و هم چنین خطوط موازی، حالت توازی خود را از دست می‌دهند.
مراحل تغییر شکل
در جسمی که تحت تاثیر تنش قرار دارد، با توجه به جنس آن و تداوم تنش ، تغییر شکلهای مختلفی در آن بوجود می‌آید که می‌توان آنها را به سه مرحله اساسی تقسیم نمود.
- مرحله الاستیک : در این مرحله تغییر شکل ، با برداشتن عامل تنش ، جسم به حالت اولیه خود بر می‌گردد، پس می‌توان گفت که تغییر شکل در اجسام ارتجاعی یا کشسانی (جامد هوک) برگشت پذیر و متناسب با تنش است و عامل زمان در آن دخالت ندارد.
- مرحله پلاستیکی : در صورتی که تنش اعمالی بر جسم از حد الاستیک تجاوز نماید، تغییرشکل پلاستیکی در جسم رخ می‌دهد. در نتیجه تغییر شکل در اجسام شکل پذیر دائمی است و اگر تنش حذف شود، تغییر شکل در جسم باقی می‌ماند. در اجسام خمیری (مایع نیوتن) تغییر شکل تابع زمان است و در مقابل یک تنش معین غیرصفر سرعت آن ثابت می‌ماند، بطوری که پس از حذف تنش ، تغییر شکل وصفی را که به خود گرفته است، حفظ می‌کند.
- مرحله شکست : در صورت اضافه شدن تنش موثر بر جسم ، با توجه به خواص اجسام ، بعد از مرحله تغییرشکل الاستیکی و یا بعد از تغییر شکل پلاستیکی ، چند شکستگی در سطح آنها ظاهر و در پایان ، جسم گسیخته می‌شود. تغییر شکل مواد در مقابل تنش: واکنش مواد در طبیعت در برابر تنش وارده متفاوت است. اجسام بر اساس تغییر شکلی که تا حد معینی از تنش اعمالی از خود بروز می‌دهند، به دو دسته کلی مواد شکننده و مواد شکل پذیر تقسیم می‌گردند.
- مواد شکننده : این مواد قبل از ایجاد تغییر شکل خمیری (پلاستسکی) خواهند شکست.
- مواد شکل پذیر : در این مواد یک حد فاصل طولانی بین الاستیکی و شکستگی وجود دارد.
