Войти
Образец полиэтилена со стабильной шейкой. 
Схематическое изображение сужения. Перед образованием шейки весь материал равномерно подвергается пластической деформации. После образования нестабильной шейки площадь поперечного сечения шейки будет продолжать уменьшаться под нагрузкой, в то время как материал без шейки больше не деформируется пластически. Сужение, в инженерное дело или материаловедение, представляет собой режим растягивающей деформации, при котором относительно большие величины деформации непропорционально локализуются в небольшой области материала. Результирующее заметное уменьшение локальной площади поперечного сечения дает основание для названия «шея». Поскольку локальные деформации в шейке велики, образование шейки часто тесно связано с податливостью, формой пластической деформации, связанной с пластичными материалами, часто металлами или полимерами. После начала образования шейки шейка становится единственным местом деформации материала, так как уменьшенная площадь дает шейке наибольшее локальное напряжение . Шея в конечном итоге становится переломом, когда прикладывается достаточная нагрузка.
Образование шейки в результате нестабильности во время деформации растяжения, когда площадь поперечного сечения материала уменьшается в большей степени, чем материал затвердевает при деформации. Консидер опубликовал основной критерий шейки в 1885 году. Три концепции обеспечивают основу для понимания формирования шеи.
Последние два элемента определяют стабильность, а первый элемент определяет положение шейки.
Графическое изображение конструкция, показывающая критерии формирования шейки и стабилизации шейки. 
Графическое построение для материала, который однородно деформируется при всех степенях вытяжки. Графики слева показывают количественное соотношение между упрочнением (изображенным наклоном кривой) и уменьшением поперечного -площадь сечения (предполагается, что обработка Консидера обратно пропорциональна степени вытяжки) для материала, который образует устойчивую шейку (вверху), и материала, который деформируется однородно при всех степенях вытяжки (внизу).
В качестве материала деформируется, все места подвергаются примерно одинаковой степени деформации, пока он затвердевает больше, чем уменьшается его площадь поперечного сечения, как показано при малых степенях вытяжки на верхней диаграмме и при всех степенях вытяжки внизу. если материал начинает твердеть в меньшей пропорции, чем уменьшение площади поперечного сечения, как показано первой точкой касания на верхней диаграмме, деформация концентрируется в месте наибольшего напряжения или наименьшей твердости. Чем больше локальная деформация, тем больше локальное уменьшение площади поперечного сечения, что, в свою очередь, вызывает еще большую концентрацию деформации, что приводит к нестабильности, вызывающей образование шейки. Эта нестабильность называется «геометрической» или «внешней», потому что она связана с макроскопическим уменьшением площади поперечного сечения материала.
По мере продолжения деформации геометрическая нестабильность приводит к тому, что деформация продолжает концентрироваться в шейке до тех пор, пока материал не разорвется или материал с горловиной не затвердеет в достаточной степени, на что указывает вторая точка касания вверху диаграмму, чтобы вместо этого деформировать другие области материала. Величина деформации устойчивой шейки называется естественной степенью вытяжки, поскольку она определяется характеристиками твердения материала, а не величиной вытяжки, приложенной к материалу. Пластичные полимеры часто демонстрируют стабильные шейки, поскольку ориентация молекул обеспечивает механизм упрочнения, который преобладает при больших деформациях.
В инженерной кривой напряжения-деформации, начало образование шейки происходит при максимуме кривой, то есть при максимальной приложенной нагрузке, которую может выдержать материал, или при предельной прочности на разрыв. Переносимая нагрузка определяется как
F = σ TAi
, где σ T - истинное напряжение, а A i - мгновенная площадь. В максимуме производная силы равна
dF = dσ TAi+ σ TdAi= 0
или
dσT/σT= -dA i/Ai
Критерий для Таким образом, образование шейки заключается в том, что постепенное увеличение внутреннего напряжения в точности равно постепенному уменьшению площади поперечного сечения, где локализовано напряжение.
.
