ВУЗ:
Составители:
которая приходилась на только что лопнувшую цепочку. Таким образом,
трещина в кристалле оказывается инструментом, с помощью которого
приложенная извне слабая сила рвет поочередно одну за другой прочней-
шие межатомные связи. Так трещина и бежит по материалу, пока не раз-
рушит его до конца.
Инглис вычислил коэффициенты концентрации напряжений, показы-
вающие, во сколько раз местное
напряжение больше среднего для вырезов
различной формы (прямоугольных, круглых и цилиндрических отверстий).
Сильно вытянутое эллиптическое отверстие можно считать
трещиной. Для
нее коэффициент концентрации напряжений будет выражаться формулой
R/L21 + ,
где L – полудлина трещины, R - радиус кривизны ее кончика. Оказа-
лось, что эта формула справедлива не только для эллипса: у всякого остро-
го надреза коэффициент концентрации напряжений имеет почти такую же
величину. Кстати сказать, у круглого отверстия местное напряжение втрое
превышает среднее. Рассмотрим микротрещину длиной, скажем, 2 мм с
радиусом
кривизны ее кончика 1 c (1 ангстрем = 10
-10
м). Такая трещина
слишком мала, чтобы ее удалось увидеть с помощью оптического микро-
скопа, ее трудно увидеть даже с помощью электронного микроскопа. (Дело
в том, что в оптическом микроскопе увидеть объект по размерам намного
меньше, чем длина волны освещающего их света, принципиально невоз-
можно. В лучшем случае он позволит видеть предметы
размером около
полумикрона (1 микрон =1 мк = 10
-6
м). А вот в электронном микроскопе
изображение создается электронами с длиной волны около 1/25
c, в то
время как взаимный свет имеет длину волны около 4000
c). И вот такая
микротрещина повышает напряжение у своего кончика примерно в 200
раз!
Самый значительный вклад в теорию трещин и вообще в механику
разрушения было суждено сделать английскому исследователю, сотрудни-
ку авиационного центра А.А. Гриффитсу (1893 - 1963). Его больше всего
интересовали причины потери прочности различных материальных тел.
Поэтому Гриффитс, в частности, занялся
изучением непостоянства проч-
ности стекла. Стекло – один из древнейших материалов на Земле. Не-
сколько тысяч лет назад человек открыл технологию производства стекла.
Стеклянными бокалами гордился еще римский император Нерон, а ма-
стера его времени могли создавать из стекла даже портретные скульптуры.
И сейчас вызывает восхищение изображение головы Цезаря Августа, вы-
полненное
из стекла. Теперь стекло вошло в нашу жизнь тысячами разных
вещей. Как конструкционный материал стекло занимает третье место по-
сле металла и дерева. В то же время стекло находится на первом месте
среди этих материалов по количеству загадок и секретов, не познанных до
сих пор. Одной из таких тайн является
тайна его прочности. Ни один мате-
риал не имеет такого разброса свойств по прочности, как стекло. В одной
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- …
- следующая ›
- последняя »
