Deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi oʻrtasidagi asosiy farq shundan iboratki, deformatsiya energiyasi tizimdagi hajm oʻzgarishiga, buzilish energiyasi esa tizim shaklining oʻzgarishiga bogʻliq.
Atamalar, kuchlanish energiyasi va buzilish energiyasi jismoniy tizimlarga tegishli. Biz qattiq moddaning bir nuqtasida kuchlanish energiyasining zichligini ikkita alohida komponentdan foydalangan holda aniqlashimiz mumkin: kuchlanish energiyasi va buzilish energiyasi. Deformatsiya energiyasi biz ko‘rib chiqayotgan tizimning hajmli o‘zgarishiga, buzilish energiyasi esa shakl o‘zgarishiga bog‘liq.
Strain Energy nima?
Tezilish energiyasi - cho'zish kuchi bilan cho'zilish vaqtida sim olishi mumkin bo'lgan elastik potentsial energiya. Chiziqli elastik materiallarning deformatsiya energiyasini quyidagicha berishimiz mumkin:
U=½ Vsi
Bu erda U kuchlanish energiyasi, s - stress va e - kuchlanish. Molekulalardagi molekulyar shtammni ko'rib chiqayotganda, kimyoviy reaktsiya paytida tarkibiy atomlarga o'zlarini qayta joylashtirishga ruxsat berilganda ajralib chiqadigan kuchlanish energiyasini kuzatishimiz mumkin. Bu erda elastik moddaning kuchlanishsiz holatidan burilishiga olib keladigan tashqi ish kuchlanish energiyasiga aylanadi. Deformatsiya energiyasi potentsial energiyaning bir turidir. Kuzatishimiz mumkinki, elastik deformatsiya shaklida keladigan kuchlanish energiyasi qayta tiklanadi, lekin mexanik ish shaklida.
01-rasm: egiluvchan material uchun kuchlanish va deformatsiya diagrammasi
Masalan, siklopropan har bir qoʻshimcha metil birligi (CH2 birligi) uchun juda yuqori (propandan yuqori) yonish issiqligiga ega. Shuning uchun, g'ayrioddiy katta kuchlanish energiyasiga ega bo'lgan birikmalarga tetraedranlar, propellanlar, kuba o'xshash klasterlar, fenestranalar va siklofanlar kiradi.
Buzilish energiyasi nima?
Buzilish energiyasi - moddaning shakli o'zgarishi uchun javob beradigan energiya turi. Bu kuchlanish energiyasi zichligining ikkita komponentidan biri, boshqa energiya turi esa kuchlanish energiyasidir. Bu munosabatni quyidagicha berishimiz mumkin:
Ud=Uo – Uh
Bu erda Ud - deformatsiya energiyasi zichligi, Uo - kuchlanish energiyasi va Uh - buzilish energiyasi. Von-mise nazariyasiga asoslanib, biz ushbu tenglamadan muvaffaqiyatsizlikning yakuniy shartini chiqarishimiz mumkin.
Buzilish energiyasini suyuqlik yoki kristall kabi moddaning erkin energiya zichligi oshishini tavsiflovchi miqdor sifatida tasvirlashimiz mumkin. Ushbu erkin energiya o'zgarishi moddaning bir xil tekislangan konfiguratsiyasidagi buzilishlar tufayli yuzaga keladi. Bu atama, shuningdek, olim Frederik Charlz Frank nomi bilan atalgan Frank erkin energiyasi sifatida ham tanilgan.
Zingalanish energiyasi va buzilish energiyasi oʻrtasidagi farq nima?
Qattiq moddaning deformatsiya energiyasi zichligining ikkita komponenti mavjud: deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi. Deformatsiya energiyasi - bu cho'zish kuchi bilan cho'zilish paytida sim olishi mumkin bo'lgan elastik potentsial energiya, buzilish energiyasi esa moddaning shakli o'zgarishi uchun javobgar bo'lgan energiya turidir. Deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi o'rtasidagi asosiy farq shundaki, deformatsiya energiyasi tizimdagi hajm o'zgarishi bilan bog'liq, buzilish energiyasi esa tizim shaklining o'zgarishi bilan bog'liq. Bundan tashqari, deformatsiya energiyasi uchun tenglama U=½ Vsi, bu erda U - kuchlanish energiyasi, s - kuchlanish va e - deformatsiya. Holbuki, buzilish energiyasi uchun tenglama Ud=Uo - Uh, bu erda Ud kuchlanish energiyasining zichligi.
Quyidagi infografikada deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi oʻrtasidagi farq jadval koʻrinishida jamlangan.
Xulosa – kuchlanish energiyasi va buzilish energiyasi
Qattiq moddaning deformatsiya energiyasi zichligining ikki komponenti - deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi. Deformatsiya energiyasi va buzilish energiyasi o'rtasidagi asosiy farq shundaki, deformatsiya energiyasi tizimdagi hajm o'zgarishi bilan bog'liq, buzilish energiyasi esa tizim shaklining o'zgarishi bilan bog'liq.
