ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ РЕОЛОГИИ

Все реальные тела способны деформироваться под воздейст­вием внешних сил, т. е. изменять свою форму и размеры.

Под деформацией понимают относительное смещение частиц тела, при котором не нарушается его непрерывность. Деформа­ция называется упругой, если она исчезает после снятия нагруз­ки, и остаточной, если после снятия нагрузки она сохраняется. Величина и характер деформации обусловлены свойствами мате­риала тела, его формой и способом приложения внешних сил.

При деформировании тела возникают внутренние силы взаи­модействия его отдельных частиц. Меру интенсивности этих внутренних сил называют напряжением.

После прекращения воздействия на тело внешних сил напря­жения частично или полностью рассасываются вследствие теп­лового движения молекул и других элементов структуры. Про­цесс убывания напряжений во времени называется релаксацией. Время релаксации — важная структурно-механическая характе­ристика тела.

К важнейшим реологическим свойствам тела относятся вяз­кость, упругость, эластичность и прочность.

Прочность — свойство материалов в определенных усло­виях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные воз­действия. Критериями прочности для различных случаев служат предел текучести, предел ползучести и др.

Упругость — способность тел мгновенно восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил. Упругие свойства определяются предельным напряжением сдви­га и другими механическими характеристиками.

Под напряжением сдвига понимают сопротивление те­ла действию касательной составляющей приложенной силы. Напряжение сдвига равно отношению этой силы к поверхности сдвига. Минимальная сила, необходимая для осуществления сдвига (перемещение слоев на площади сдвига), определяется величиной предельного напряжения сдвига. Если при всесто­роннем равномерном давлении изменяется только объем тела, а форма остается неизменной, то при сдвиге изменяется форма те­ла при постоянном объеме.

Если деформации изменяются во времени, то они характери­зуются скоростью деформации (например, скоростью де­формации сдвига).

Вязкость — способность жидкости оказывать сопротивле­ние перемещению одной ее части относительно другой под дей­ствием внешней силы. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. Вязкость зависит от температуры, давления, влажности или жирности, концентрации, степени дисперсности и т. п. Различают вязкость эффективную и пластическую.

Пластичность — способность тела сопротивляться изме­нению формы под действием внешних воздействий.

Эластичность — свойство тел восстанавливать форму или объем постепенно в течение некоторого времени.

Релаксация напряжений (давления) — процесс постепен­ного рассеивания запасенной в теле энергии упругой деформа­ции путем превращения ее в теплоту. Релаксация напряжений делится на два периода: первый характеризуется резким умень­шением напряжения в условиях быстро затухающей скорости релаксации; второй определяется замедленным снижением на­пряжения с весьма низкой скоростью релаксации.

Для практики формования пищевых продуктов наибольший интерес представляет первый период релаксации, так как на до­вольно короткий промежуток времени приходится большая часть напряжения.

Ползучесть — свойство материала непрерывно деформи­роваться под воздействием постоянной нагрузки. В пищевых материалах ползучесть проявляется очень быстро, с чем необхо­димо считаться при их обработке.

Тиксотропия — способность некоторых дисперсных сис­тем самопроизвольно восстанавливать структуру, разрушенную механическим воздействием. Она свойственна дисперсным сис­темам и обнаружена у многих полуфабрикатов и пищевых про­дуктов