Экспериментальные методы исследования упругих свойств твердых тел

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Стерлитамакская государственная педагогическая академия

им. Зайнаб Биишевой

Факультет физико-математический

Кафедра общей физики

Курсовая работа

Экспериментальные методы исследования упругих свойств твердых тел

     Выполнил: студент гр. Ф-31

     Николаев М.С.              

     Научный руководитель:

      д. ф.- м. н., профессор

      Биккулова Н.Н.

Стерлитамак 2008 г.

Содержание

Введение ________________________________________________________ 3

Глава 1. Обзор литературных данных по методам исследования упругих свойств твердых тел

 &1   Основные понятия упругих свойств твердых тел _________________ 4-6

 &2   Акустический метод _______________________________________  7-11

 &3   Ультразвуковой метод _____________________________________ 12-14

Глава 2. Исследование упругих свойств разупорядоченных структур

 &1 Свойства разупорядоченного релаксорного сегнетоэлектрика PbSc[pic 1]Ta[pic 2]O[pic 3] _________________________________________________ 15-17  

Заключение _____________________________________________________ 18

Список используемой литературы __________________________________ 19      

Введение

             Одна из актуальных задач современной физики твердого тела состоит в изучении взаимосвязи изменения внутренней структуры материала с его различными макроскопическими свойствами. Решение этой проблемы потребовало проведения экспериментов по целенаправленной модификации дефектной структуры твердых тел с помощью разного рода внешних воздействий: температуры, пластических деформаций, термических обработок, облучения и т.п. Концепция упругости материала в точке сводится к понятию о напряжении и деформации.  Таким образом, решение задач современной научной проблемы имеет  важное прикладное техническое значение.

              Целью данной курсовой работы является анализ методов исследования упругих свойств твердых тел; определение области их применимости.  

                 Глава 1. Обзор литературных данных по методам исследования упругих свойств твердых тел

&1   Основные понятия упругих свойств твердых тел

При деформации какого-либо тела, части этого тела движутся по-разному, поэтому, строго говоря, для описания деформации тела необходимо описать движение каждого его элемента. В конечном счете, такими элементами являются атомы. Однако в механике сплошных тел принимается следующее упрощение: если в интересующем нас движении большое число смежных атомов в некотором элементе объема движется одинаково, то мы можем описывать движение этого элемента,  забывая о его дискретном строении. Таким образом, мы, разбивая тело на отдельные малые элементы, рассматриваем силы, действующие на элементы со стороны соседних как внешние, и записываем для них законы механики.

Материалы, из которых состоят тела, могут быть изотропными (упругие свойства которых одинаковы по всем направлениям) и анизотропными (упругие свойства которых зависят от выбора направления). Анизотропия свойств деформируемых тел может происходить не только из анизотропной структуры материала, но также и из особенностей их геометрической формы.

Деформацию растяжения-сжатия характеризуют  величиной относительного удлинения ε, равного ΔL/L, где L-длина до деформации, а ΔL-изменение длины при деформации. Деформация сдвига характеризуется  величиной относительного сдвига γ, равного tgα, , где  α – угол сдвига (при малых  деформациях γ=α).