Что такое остаточная деформация при каких условиях она появляется в материале стержня
Остаточные напряжения и деформации
При сварке в каждой точке сварного соединения или конструкции возникают напряжения и деформации. В начальный период сварки, когда происходит нагрев металла, и в процессе последующего охлаждения они существенно изменяются по величине, знаку, характеру распределения в том или ином сечении и их принято называть временными. Временные напряжения и деформации по мере охлаждения постепенно переходят в остаточные, которые для большинства конструкционных материалов существуют в металле в течение всего дальнейшего периода эксплуатации.
Температурная деформация многих объемов металла сварного соединения, как на стадии нагрева, так и на стадии охлаждения не может быть свободно реализована из-за стеснений (связей), обусловленных различными закреплениями со стороны сборочно-сварочной оснастки, а также накладываемых на нагретые области со стороны менее нагретых участков. По этой причине во многих объемах металла, как на стадии нагрева, так и на стадии охлаждения протекает пластическая деформация укорочения (сжатия) и удлинения (растяжения). Как правило, эти деформации по различным причинам не компенсируют друг друга. В результате в сварном изделии после сварки имеет место неравномерно распределенная, преимущественно сосредоточенная вблизи сварного шва, остаточная пластическая деформация. Как правило, это деформация укорочения и в основном продольного по отношению к шву направления. Так возникает усадка металла при сварке. Если мысленно после сварки расчленить изделие на элементарные объемы и убрать между ними силовое взаимодействие, то получим в исходном изделии множество различных щелей, зазоров и т.д., совокупность которых создает общий объем усадки при сварке. Однако в силу гипотезы о сплошности тела, как до нагружения, так и после него, никаких щелей и зазоров в сварном изделии быть не должно и это реализуется путем установления между такими объемами определенного силового взаимодействия, которое и представляет собой не что иное, как остаточные сварочные напряжения.
Величина продольных и поперечных усадочных явлений при сварке в большинстве случаев различна. Как правило, продольные усадочные явления превалируют над поперечными. Однако встречаются и случаи практически одинакового влияния как продольных, так и поперечных усадочных явлений, например, при вварке круглого элемента в пластину, при заварке коротких трещин в листе, при точечной контактной сварке и т. д. Важное значение имеет соотношение между погонной энергией сварки, усадочными напряжениями и короблением сварных конструкций. Общее положение заключается в том, что чем больше погонная энергия сварки, тем больше ширина высоконагретой зоны сварного соединения, что создает большие объемы усадки, а значит, и большие усадочные силы. Это приводит в конечном итоге к большему короблению изделия.
Относительные деформации в точке определяются путем деления замеренных каким-либо способом абсолютных деформаций на предварительно выбранной базе измерения на величину базы измерения. При использовании тензодатчиков сопротивления методика определения относительных деформаций несколько иная. Однако наиболее часто абсолютные деформации при сварке определяют при помощи механических деформометров с индикаторами часового типа, которые могут иметь различную базу измерения, отличаются высокой надежностью в работе и хорошей точностью определения деформаций. В зависимости от месторасположения (в пределах пластической зоны или за ее пределами) в сварном соединении точки, в которой определяются напряжения, устанавливается необходимость разрезки сварного соединения на отдельные элементы с расположенными на них базами измерения с целью разделения общей деформации на базе измерения на упругую и пластическую составляющие. Если точка заведомо находится вне пределов пластической зоны, то процедура разрезки не нужна. Достаточно произвести замеры до и после сварки. Разница в показаниях приборов будет представлять собой абсолютную упругую деформацию, которую можно непосредственно пересчитывать в относительную упругую деформацию и затем по соответствующим зависимостям закона Гука в напряжения. Одним из существенных недостатков механических методов измерения остаточных напряжений является необходимость в определенной степени разрушать участок сварного соединения или конструкции в том месте, где происходит измерение. Этого недостатка лишены физические методы, такие как голографической интерферометрии и оптически чувствительных покрытий.
Ультразвуковой метод определения остаточных сварочных напряжений основан на зависимости скорости распространения ультразвуковой волны в металлах от напряженного состояния. Скорость распространения ультразвука измеряют на отдельном участке металла до и после сварки. По изменению скорости судят о величине остаточных напряжений. Метод используют преимущественно для измерения одноосных напряжений. При измерении в шве и околошовной зоне из-за неоднородности свойств металла возможны погрешности результатов. Преимущество данного метода как и магнитоупругого заключается в мобильности проведения измерений без больших подготовительных работ.
Последовательность сварки отдельных элементов конструкции может оказывать существенное влияние напряженно-деформированное состояние в связи с изменением условий закрепления свариваемых элементов. В качестве примера можно привести случай сварки двутавровой балки со стенкой, составленной из нескольких листов, которые должны быть сварены вертикальными стыковыми швами. Если сначала сварить продольные поясные швы, а затем варить поперечные стыковые на стенке, то в них возникнут высокого уровня поперечные напряжения по причине жесткого закрепления отдельных листов стенки за счет сварки поясных швов. При иной последовательности сварки, когда вначале завариваются стыковые швы на стенке, а затем поясные, в стыковых швах на стенке поперечные напряжения будут незначительными из-за возможности поперечных перемещений листов стенки при сварке стыковых швов. По этим же соображениям при изготовлении днища вертикальных цилиндрических резервуаров из отдельных листов сначала сваривают все поперечные швы, а затем варят продольные швы. Подобных примеров можно привести достаточное количество. Последовательность сварки имеет значение и с точки зрения возникающих деформаций коробления. Не случайно широко известно правило сварки полотнищ от середины к периферии с целью уменьшения коробления. Если последовательность сварки оказывает влияние на распределение остаточных продольных пластических деформаций укорочения, то значит она влияет и на остаточное напряженное состояние в сварном соединении. Примером этому является обратноступенчатый способ сварки, при котором, как известно, остаточные напряжения в соединении уменьшаются по причине изменения характера распределения остаточных продольных пластических деформаций укорочения.
Влияние остаточных напряжений на поведение конструкции при эксплуатации в наибольшей степени проявляется в случае хрупких разрушений. Остаточные напряжения являются силовым фактором, действие которого может в полной мере проявиться при хрупком состоянии металла сварной конструкции. Можно указать на три аспекта влияния остаточных напряжений на хрупкое разрушение сварных конструкций. Во-первых, они могут суммироваться с напряжениями от внешних нагрузок на конструкцию и таким образом уменьшать величину внешней нагрузки, необходимой для разрушения. Во-вторых, они могут в отдельных объемах металла создавать объемное напряженное состояние, которое затрудняет пластическое деформирование металла и способствует переходу его в хрупкое состояние со всеми вытекающими из этого последствиями. Наконец, в-третьих, имея сложный характер распределения в различных сечения сварного изделия, остаточные напряжения могут влиять на устойчивость процесса хрупкого разрушения, что очень важно с точки зрения разработки мероприятий по его предотвращению. Изучение влияния остаточных напряжений на хрупкое разрушения сварных конструкций является крупной научно-технической проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение и которой занимаются исследователи во многих странах в течение многих лет.
Остаточные напряжения и деформации в сварных изделиях необходимо уменьшать. Анализ их образования показывает, что существуют следующие факторы, вызывающие напряженно-деформированное состояние сварной конструкции: а) остаточное продольное пластическое укорочение в пластической зоне; б) пластическая деформация укорочения поперечного по отношению к шву направления; в) несовпадение центра тяжести поперечного сечения зоны пластических деформаций укорочения с центром тяжести поперечного сечения свариваемых элементов (внецентренное приложение усадочной силы); г) структурные изменения, вызванные сварочным нагревом.
Уменьшение остаточных напряжений и деформаций может быть достигнуто следующими методами:
1. Рациональное проектирование сварных изделий, заключающееся в расположении сварных швов по возможности ближе к центру тяжести поперечного сечения с целью уменьшения изгибающих моментов от усадочных сил.
2. Рациональный выбор способа и режимов сварки с целью уменьшения тепловложения в металл и таким образом уменьшения эпюры остаточных продольных пластических деформаций укорочения, являющихся, в основном, ответственными за остаточные напряжения и деформации.
— При сварке листов стремиться к возможно более равномерному их разогреву с целью уменьшения угловых деформаций.
— Применение термической печной или локальной обработки сварных изделий.
— Применение вибрационной обработки.
— Применение взрывной обработки.
— Применение активного нагружения свариваемых элементов в процессе сварки.
— Применение сборочно-сварочной оснастки с охлаждением.
— Статическое нагружение после сварки.
— Предварительный подогрев перед сваркой.
— Прокатка тонкостенных сварных соединений после сварки.
— Термическая правка после сварки.
В качестве примеров управления короблением сварных изделий можно назвать термическую правку прогиба сварных балок, тепловую правку местных деформаций потери устойчивости тонколистовыми элементами сварных конструкций, правку грибовидности полок сварных тавровых или двутавровых балок механическим путем, устранение деформаций при вварке фланцев в оболочковые конструкции применением обратного выгиба свариваемых кромок, устранение деформаций «корсетности» при сварке кольцевых швов на тонкостенных цилиндрических оболочках прокаткой роликами зоны пластических деформаций и др.
Типы деформации. Упругие и остаточные деформации.
Характер деформаций твердых тел, жидкостей и газов различен. Именно это различие и служит внешним признаком, позволяющим различать агрегатные состояния тел. Как известно, газы оказывают весьма малое сопротивление деформации; у твердых тел оно велико, жидкости занимают промежуточное положение, обладая значительным сопротивлением сжатию и растяжению и малым сопротивлением другим видам деформации.
Разнообразные деформации твердых тел могут быть сведены к пяти основным типам: растяжению, сжатию, сдвигу, изгибу и кручению (фиг. 1).
Деформация растяжения характеризуется величиной относительного растяжения
во всех точках одинакова.
Сжатие подобно растяжению измеряется величиной относительного сжатия. Между величиной растяжения и сжатия существует связь. При всяком растяжении имеет место одновременно сжатие в направлении, перпендикулярном к направлению растяжения, и, наоборот, при сжатии происходит растяжение в поперечном направлении. Изменение размеров в направлении, перпендикулярном к растя кению, измеряется относительным поперечным сжатием:
где d — поперечный размер до деформации; dx —после деформации.
является важной характеристикой механических свойств твердых тел и носит название коэфициента поперечного сжатия или коэфициента Пуассона. Величина этого коэфициента не зависит от размеров тел и характеризует свойства составляющего его вещества.
Для полного описания однородных деформаций в одной плоскости (плоской деформации) достаточно знать величины е, у и коэфициент поперечного сжатия. Для характеристики деформации в трех направлениях (объемной деформации) необходимо иметь по три значения каждой из этих величин. Пока деформации других типов достаточно малы, их можно сводить к однородным деформациям и пользоваться этими же величинами, но для исчерпывающего описания более сложных деформаций их количество недостаточно. На практике ограничиваются частичным описанием деформации, выбирая показатели применительно к решаемой задаче.
Деформации тел описываются с различной полнотой. Для решения многих задач механики принимается, что твердые тела не деформируются (например, при изучении движения твердых частиц в потоке жидкости). Таким путем возникло понятие об идеально твердом недсформируемом теле.
Следующим приближением к описанию поведения реальных тел является введение предела прочности. Если внешние силы превышают внутренние, твердое тело разрушается. Прочность может оцениваться величиной критического или разрушающего напряжения. При растяжении проволоки
—груз, вызывающий разрыв проволоки; S0 —первоначальная площадь сечения.
Определение предела прочности и разрушающих нагрузок имеет большое значение при изучении механических свойств строительных материалов и металлов, но для оценки вязкости и пластичности нефтепродуктов эти характеристики не имеют большого значения. Исключение составляют битумы и асфальты, для характеристики механических свойств которых эти параметры вошли в технические нормы. В дальнейшем мы будем иметь в виду деформации без разрыва сплошности тел.
При изучении деформаций принимается в первом приближении, что они однородны и сводятся к одному из типов элементарных деформаций. Структура и свойства вещества при этом не учитываются. Такое приближение достаточно для описания малых деформаций многих тел.
Значительные деформации твердых тел, как правило, неоднородны. На фиг. 2 изображен растянутый стержень низкоплавкого церезина, на который перед деформацией была нацарапана правильная квадратная сетка. Относительное удлинение составляет 0,19. На концах стержня деформация отсутствует и почти все удлинение приходится на его среднюю часть. В этой части квадраты сетки совершенно искажены — не только растянуты, но и искривлены. В промежуточной области б сетка немного растянута, но почти не искажена; что позволяет с некоторым приближением считать эту малую деформацию однородной.
и относительное удлинение попрежнему через е, эту зависимость можно записать в виде соотношения
выражающего собой закон Гука.
Тело, деформация которого подчиняется этому закону, носит название Гукова тела. Сопротивление деформации характеризуется постоянной Еу называемой модулем упругости или модулем Юнга. Величина Е зависит от свойств материала деформируемого тела и не зависит от его размера. Таким образом, модуль упругости представляет собой константу, характеризующую свойство вещества. Его значение для описания свойств твердых тел аналогично значению вязкости для оценки жидкости. Однако структура твердых тел не вполне постоянна, и величина Е для одних и тех же веществ колеблется в широких пределах. Размерность модуля упругости Е = ML-1 T
Если в области подчинения закону Гука снять нагрузку с деформируемого тела, то оно точно (или почти точно) примет начальную форму. Свойство тела восстанавливать первоначальную форму при снятии деформирующей нагрузки называется упругостью, и тела, обладающие этим свойством, называются упругими. Величина деформации упругих тел не зависит от направления изменения нагрузки, т. е. от того, осуществляется ли заданная нагрузка постепенным ее увеличением или уменьшением.
Область упругой деформации обычно несколько выше гуков-ской области. Если в гуковской области величина деформации является линейной функцией напряжения, то вне этой области такая зависимость нарушается. По этой причине различают линейную и нелинейную упругость.
Наибольшее напряжение, при котором справедлив закон Гука, называют пределом линейной упругости или пределом пропорциональности, а предел, когда деформация перестает быть обратимой, называют пределом упругости. Последний является важным показателем механических свойств твердого тела.
При напряжениях, более высоких, чем предел упругости, деформация не исчезает после снятия нагрузки. При постоянной нагрузке, превышающей предел упругости, тело медленно деформируется. В этих случаях принято говорить, что тело течет.
Напряжение, обусловливающее начало текучести, называется пределом текучести, а описанная деформация — пластической. Твердые тела, обладающие заметной остаточной деформацией и текучестью, называются пластичными. Деформация многих смазок, застывших масел и некоторых других нефтепродуктов носит именно такой пластический характер.
Хрупкие твердые тела отличаются от пластичных отсутствием текучести. Разрушение тела наступает при напряжении, следующем непосредственно за напряжением, соответствующем пределу упругости.
Деление твердых тел на упругие, пластичные и хрупкие до известной степени условно и имеет относительное значение, так как проявление различного характера деформации зависит не только от свойств тела, но и от типа деформации и ее скорости, времени действия нагрузок и других факторов.
Кривые растяжения некоторых твердых и полутвердых тел представлены на фиг. 3. Они показывают, что характер деформации не остается постоянным при различных напряжениях. К тому же деформация таких тел осложняется упрочнением под нагрузкой, усталостью и другими явлениями. Более подробно о деформациях твердых тел см.
Течение и его виды Основные закономерности течения жидкостей. Жидкости и газы отличаются от твердых тел своей подвижностью. Под действием самой малой силы (например, разности давлений1) они движутся—текут. Течение является одним из видов деформации, при котором величина деформации непрерывно возрастает под влиянием постоянно действующей силы. Течение газов отличается от движения жидкостей тем, что оно сопровождаете сжатием и изменением плотности. Текущая жидкость в обычных условиях не сжимается и ее плотность остается постоянной.
Наиболее простым способом описания течения является установление связи между количеством жидкости, протекающей через трубку, канал или другое русло, и разностью давления на ее концах.
Разность давлений, обусловливающая течение, называется напором, а количество жидкости, протекающее через поперечное сечение трубы за единицу времени, — расходом. Скорость течения жидкости помимо напора зависит от сечения трубы. Среднюю скорость течения жидкости через цилиндрическую трубку с круговым поперечным сечением можно определить из соотношения
где flCp — средняя скорость течения жидкости; Q — расход; V—объем протекающей жидкости; /—время; /? — радиус трубки.
Связь между расходом и напором дает общую интегральную характеристику течения. Для детального, дифференциального, исследования необходимо рассмотреть распределение сил, действующих внутри потока жидкости. Связь между скоростью и давлением в данной точке потока дается уравнением Д. Бернулли:
где q —плотность; h —высота; v —скорость; р — давление в данной точке жидкости; С—постоянная величина. Для любых двух сечений трубки имеем
Если скорости в этих сечениях равны, то
Отсюда следует, что в текущей жидкости разность давлений равна весу столба жидкости между уровнями сечений.
Если скорости течения в двух различных сечениях трубки неодинаковы, то
Для горизонтальной трубки ft2—ftx^O, и
Уравнение Бернулли имеет фундаментальное значение в гидравлике, и на нем основаны многие технические расчеты. Оно получено исходя из предположения, что на текущую жидкость действуют только разности давлений и сила тяжести. Жидкости, при рассмотрении которых можно ограничиться этими двумя видами сил, носят название идеальных. Таким образом, если пренебречь сжимаемостью жидкостей (она очень незначительна), то свойства идеальных жидкостей могут быть охарактеризованы только величиной плотности.
Реальные жидкости отличаются от идеальных тем, что при их движении возникает внутреннее трение. Внутреннее трение жидкостей проявляется в вязкости (см. стр. 19). Уравнение Бернулли применимо в таких условиях, когда поведение реальных жидкостей приближается к идеальным, т. е. в таких условиях, когда можно пренебречь вязкостью. Найдено, что для воды оно может применяться с достаточным приближением при скоростях течения выше 6—7 см/сек.
Для экспериментального измерения давления в текущей жидкости пользуются различными приборами Простейшие из них представляют собой две неподвижные трубки, отверстие одной из них помещено перпендикулярно потоку, а отверстие второй — параллельно потоку. Обозначив давление в жидкости перед отверстием перпендикулярной трубки через р2 и перед отверстием параллельной трубки через ри можно вычислить скорость течения.
Из уравнения Бернулли получим
Изучение распределения скоростей в потоке показало, что существуют два различных вида течения: слоистое, или ламинарное, и вихревое, или турбулентное. В случае ламинарного течения имеет место как бы сдвиг одного слоя жидкости по отношению к другому, без перемешивания слоев (см. фиг. 6). При турбулентном течении в потоке образуются вихри и имеет место перемешивание движущейся жидкости (фиг. 6,я).
Если поместить жидкость между двумя параллельными пластинками, одна из которых неподвижна, а вторая медленно движется вдоль первой (фиг. 4), то в случае ламинарного потока слой жидкости, непосредственно прилегающий к движущейся пластинке, будет иметь скорость, равную скорости этой пластинки. Распределение скоростей между пластинками в простейшем случае подчиняется простому линейному закону
где vx — скорость слоя параллельно пластинкам; va — скорость движения подвижной пластинки; а — расстояние между пластинками; х — расстояние слоя жидкости, обладающей скоростью vx, от неподвижной пластинки.
г
называется градиентом скорости. Размерность этой величины Т-Ч
При ламинарном движении вязкой жидкости в трубе устанавливается параболическое распределение скоростей с максимумом вдоль центральной оси трубы (фиг. 5, а). Скорость жидкости у стенок равна нулю.
Характер распределения скоростей в ламинарном потоке объясняется тем, что сдвиг одного слоя по отношению к другому встречает
тангенциальное сопротивление за счет сил внутреннего трения жидкости.
Сопротивление сдвига оказывается пропорциональным скорости сдвига, а не силе сдвига, как у твердых тел. В этом заключается одна из особенностей течения, выделяющая ее из других типов деформации.
Закон течения Ньютона связывает тангенциальную силу, приложенную к жидкости (см. фиг. 4), и сопротивление стационарному течению жидкости:
>
где 5 —площадь, к которой приложена сила Fx.
Относя силу к единице площади из уравнения Ньютона, получаем для тангенциального напряжения
Величина и представляет собой коэфициент пропорциональности, зависящий от природы жидкости. Эта величина называется коэфициентом вязкости, коэфициентом внутреннего трения, динамической вязкостью или просто вязкостью. Вязкость является мерой внутреннего трения жидкости. Она обусловливается тангенциальными напряжениями, возникающими в текущей жидкости. Количественно т? равно отношению тангенциального напряжения к градиенту скорости течения. В отличие от других факторов сопротивления течению жидкостей вязкость, обусловленную внутренним трением и входящую в уравнение (I, 6), часто называют ньютоновской вязкостью.
Термином вязкость пользуются для наименования величины коэфициента внутреннего трения и одновременно для наименования свойства жидкостей и газов, противоположного подвижности. Это не совсем удобно, но этот термин в обоих смыслах широко применяется в науке и технике (в частности, в области производства и применения нефтепродуктов).
При больших скоростях потока ламинарное течение становится неустойчивым, слои перемешиваются и в потоке появляются вихри, т. е. ламинарное течение переходит в турбулентное. Распределение скоростей в турбулентном потоке отличается от распределения скоростей при ламинарном течении; в частности, в трубе скорости быстро растут у стенок и мало меняются в средней части трубы (фиг. 5, б).
Переход от ламинарного потока к турбулентному определяется критическим значением числа Рейнольдса
где d —диаметр трубы или другого русла, через которые протекает жидкость.
При течении некоторых тел наблюдается пристенное скольжение, заключающееся в более быстром росте скорости у стенок, между которыми течет жидкость, чем в остальной части потока. В последней распределение скорости может соответствовать ламинарному течению, однако обычно пристенное скольжение наблюдается при более сложной структуре потока.
Скольжение имеет место, с одной стороны, в случае консистентных смазок, а, с другой, — при движении нефтяных газов. В отличие от турбулентности описанное явление приводит к увеличению отношения расхода к напору по сравнению с ламинарным течением в тех же условиях. Механизм пристенного скольжения и его причины рассмотрены в работах Д. М. Толстого.
4. Деформация и превращение энергии. Выше в общих чертах было рассмотрено взаимодействие сил, обусловливающих деформацию и течение, а также кинематика этих процессов.
Рассмотрим вкратце превращение энергии при деформации. Этот путь изучения физико-механических явлений в последнее время приобретает все большее значение.
При деформации твердого упругого тела внешние силы совершают работу, при этом деформирующему телу сообщается некоторый запас энергии. Если скорость деформации мала, то кинетической энергией можно пренебречь и вся работа деформации затрачивается на увеличение потенциальной энергии тела. Деформированное тело способно совершить работу, равную его потенциальной энергии. Например, сжатая пружина совершает работу при растяжении за счет потенциальной энергии, накопленной при ее сжатии.
Рассмотрим наиболее простой случай медленного и малого растяжения упругого тела в области подчинения закону Гука.
Выделим в теле малый объем, имеющий форму куба с гранями /. На грань этого куба со стороны соседних частей тела действует сила /, перпендикулярная к направлению растяжения. Тогда
Перемещение приведет к изменению деформации на величину
получаем
Переходя от малых перемещений к бесконечно малым перемещениям и интегрируя соответствующие им бесконечно малые элементы работы в интервале от нуля до деформации г, получим выражение для энергии упругой деформации иг выделенного малого объема
Объем рассматриваемого куба равен /3, отсюда энергия, приходящаяся на единицу объема (плотность энергии), равна:
Если деформация однородна, то полная энергия растяжения Ut:
Аналогичным путем можно найти, что работа Л2 и энергия U2 деформации упругого сдвига равны:
а плотность энергии в единице объема деформированного тела
Из этих выражений следует, что энергия упругой однородной деформации пропорциональна модулю упругости, объему тела и квадрату величины деформации.
У реальных твердых тел связь между деформацией и энергией имеет более сложный характер. Прежде всего не вся работа деформации идет на увеличение потенциальной энергии, часть ее теряется на нагревание тела вследствие внутреннего трения, которое зависит от скорости деформации.
в координатах е и а или у и т (см. заштрихованную часть фиг. 7).
В отличие от упругой деформации при течении основная часть работы превращается не в потенциальную, а в кинетическую энергию. При течении в горизонтальной плоскости вообще не имеет места накопление потенциальной энергии, а при изменении уровня жидкости она меняется пропорционально разности высот. Как известно, кинетическая энергия тела
v — скорость.
Отсюда кинетическая энергия объема V текущей жидкости
В частности, если объем имеет форму кубика, то
Так как внутри этого объема существует некоторое распределение скоростей, то в качестве v принимают среднюю скорость.
В случае идеальных жидкостей вся внешняя работа превращается в кинетическую энергию движения и в потенциальную энергию изменения уровня, если последнее имеет место. Для реальных жидкостей часть работы затрачивается на преодоление сил вязкости.
Работа сил вязкости расходуется на нагревание жидкости и рассеивается в виде тепла. Этот процесс носит название диссипации энергии. Принципиально можно измерять силу внутреннего трения величиной диссипированной энергии. Однако в большинстве случаев тепловые эффекты течения весьма малы и с трудом поддаются экспериментальному измерению. Тем не менее в отдельных случаях они могут играть значительную роль, например, при течении смазок под высоким давлением между валом и подшипником.
Количественное соотношение между вязкостью и обусловленным ею тепловым эффектом является примером общего соотношения между деформацией и тепловой энергией. Значительной деформации соответствуют малые тепловые эффекты. Исследование механических свойств позволяет установить ряд физико-химических превращений веществ, которые не улавливаются термометрическими методами. По этой причине изучение вязкости и других механических свойств играет исключительную роль при исследовании коллоидных и аморфных веществ.