МЕХАНИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИДЕАЛИЗИРОВАННЫХ ТЕЛ

Необходимо отметить, что все законы реологии разработаны для идеальных тел. Известны три основные модели идеализиро­ванных материалов: идеально упругое тело (по Гуку), идеально пластическое тело (по Сен-Венану), идеально вязкая жидкость (по Ньютону).

Механической моделью вязкой жидкости являет­ся демпфер (рис. 13.1, а), или тело Ньютона. Идеально вязкая жидкость характеризуется тем, что напряжения в ней пропорци­ональны скорости деформации.

Вязкое течение происходит под действием любых сил, как бы малы они ни были, однако скорость деформации при уменьше­нии сил уменьшается, а при их исчезновении обращается в нуль.

Моделью упругого твердого тела является пружина (рис. 13.1, б), или тело Гука. Идеально упругое тело — это систе­ма, в которой энергия, затраченная на деформацию, накаплива­ется в теле и может быть возвращена при разгрузке.

Модель идеально пластичного тела изображается в виде пары трения и определяется как тело Сен-Венана (рис. 13.1, в). Оно неподатливо при нагрузке ниже предела теку­чести, а после его превышения неограниченно деформируется. Предел текучести — это реологическая константа элемента пла­стичности. При изучении структурно-механических свойств пи­щевых продуктов их испытывают на разрушение, которому пред­шествуют мгновенные необратимые деформации.

Модель твердого тела, или тело Рэнкина, изображается как пара сцепленных пластин (рис. 13.1, г). Реологическая кон­станта данного элемента — предел прочности. Если при осевом нагружении достичь предела прочности, сцепленные пластины необратимо разъединяются.

Необходимо отметить, что ни один из реальных пищевых про­дуктов не может быть полностью описан ни одной из моделей идеальных тел. В большинстве своем пищевые продукты соответ­ствуют сложным моделям, представляющим собой комбинацию простых, т. е. являются упругопластичными, упруго вязкими или вязкопластичными телами, причем в зависимости от условий (температуры, влажности, давления, способа и скорости приложе­ния нагрузки) превалируют то одни, то другие свойства. В связи с этим при изучении реологических свойств продукта обязательно должны быть четко указаны условия проведения испытаний, в противном случае полученные результаты будут несопоставимы.