 |
|
Деформация и её виды.
Деформация – это изменение линейных размеров тела, при которых частицы или молекулы смещаются друг относительно друга без нарушения сплошности тела.
Способность деформироваться под действием внешних сил – основное свойство реальных тел. Существует 2-а вида:
1. упругая (обратимая) – которая исчезает после прекращения действия сил.
2. вязкая и пластическая (необратимая, остаточная) – которая не исчезает после снятия нагрузки, при этом часть механической энергии переходит в тепловую.
Упругая деформация может быть, мгновенной и запаздывающей.
Мгновенная деформация протекает мгновенно, т.е. со скоростью звука в данной среде, поэтому время образования = 0. Она описывается законом Гука.
Запаздывающая упругая деформация протекает во времени. Возникает и убывает спонтанно с убывающей скоростью. Это явление называется упругим восстановлением.
Необратимая деформация - это вязкое и пластическое течение материала. При вязком течении деформация пропорциональна напряжению по закону Ньютона и после снятия нагрузки не восстанавливается.
Пластическая деформация возникает при напряжении превышаемым некоторую придельную величину. До достижения которой, материал ведёт себя как упругий.
Пищевые продукты представляют систему с определённой структурой. Структурно-механические свойства характеризуются следующими показателями:
1. упругость, т.е. способность мгновенно восстанавливать размеры при снятии нагрузки.
2. эластичность – способность тела к значительному упругому последствию при постоянном напряжении. В теле, деформированном в пределе упругости, при снятии нагрузки наблюдается полное исчезновение деформации, которое однако, происходит не мгновенно, а так же во времени.
Вязкость – это мера сопротивления течению жидкости, она проявляется в том, что при любом сколько угодном малом напряжении деформация тела непрерывно увеличивается пропорционально времени. Вязкость есть отношение напряжения сдвига к скорости сдвига.
η = τ / γ
Ползучесть – свойство материала непрерывно деформироваться под действием постоянной нагрузки. В пищевых продуктах проявляется очень быстро.
Тиксотропия – способность дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать структуру, разрушенную механическими воздействиями.
Адгезия – сила прилипания, которая возникает при контакте 2-х разнородных материалов.
Различают 2-а вида адгезии: 1. спецификация собственная; 2. механическая.
Первая является результатом сил сцепления между поверхностями материала.
Вторая возникает при проникновении адгезии в поры смешиваемого материала и удержании его вследствие механического заклинивания. Часто адгезию характеризуют минимальной силой необходимой для отрыва, эту величину называют адгезионной прочностью или адгезионным давлением или напряжением или липкостью.
Под когезией понимают сцепление частиц внутри расширенного тела, для пищевых материалов характерны различные силы отрыва: адгезионная, когезеонная и смешанная.
Релаксация – напряжение (давление) скорость постепенного самопроизвольному рассасыванию с течением времени упругих напряжений сдвига. При сохранении заданий начальных деформаций. Релаксация является результатом универсальным тепловым движением молекул тела, заключается в постепенном рассеивание упругих энергий, запасённой в деформируемом теле путём перехода её в тело; при повышении температуры тела, усиливается тепловое движение молекул и вязкость тела в период релаксации. Каждое тело имеет свой период релаксации:
Трел. = η / Е
Е – модуль сдвига.
Пшеничное тесто характеризуется резко выраженными упругими последствиями с периодом релаксации 30 секунд. Ржаное тесто обладает незначительной вязкостью, по своим свойствам близко к жидкости. Релаксационные свойства играют важную роль, при механической обработке продуктов оказывая влияние на обрабатываемые формы развитие небольшого объёма и структуры.
Методы и средства управления структурно-механическими свойствами тела: важной целью использования реологии является управление структурой и качеством изделий, получением продукта заранее заданными формами.