Введение в специальность (Механика). Часть II. Механика деформируемого твердого тела. Загузов И.С - 36 стр.

UptoLike

верхностный слой. И в самом деле, этот путь привел к увеличению проч-
ности стеклянных волокон в 50-100 раз. Чтобы затем ликвидировать усло-
вия, которые порождают новые трещины Гриффитса, стекло после раство-
рения верхнего слоя необходимо покрыть специальными пленками, как
препятствующими проникновению воды, так и смягчающими локальные
нагрузки, порождающиезародыши", обнаруженные Степановым.
Интересным
оказалось техническое решение тормозить трещины
трещинами. Эффект тут заключается в том, что острая трещина развивает-
ся из-за высоких
концентраций напряжения в ее кончике. Если эта трещина
начнет расти и кончиком войдет в круглую пору или
в специально сделан-
ное отверстие, то острый кончик исчезнет, и концентрация напряжений в
такой трещине резко падает, это и останавливает ее. Другой способ оста-
новки трещинысоздание на их пути более прочных препятствий. Это
уже путь к составным, или композиционным материалам. По-научному это
называется дисперсионное упрочнение. Наконец, еще одним эффективным
способом борьбы с трещиной является создание на ее пути текущих, пла-
стичных частиц или слоев. Трещина, войдя в них, сильно притупится,
уменьшит остроту своего кончика, ослабит концентрацию напряжений в
нем и сможет развиваться дальше только при значительном увеличении
внешней силы.
Задолго до познания природы возникновения трещин мастера интуи-
тивно искали
пути создания прочных изделий. Так, например, русские
кинжалы создавались трехслойными. Средняя, прочная, но хрупкая полоса
обкладывалась с двух сторон вязкими железными полосами, которые в го-
рячем состоянии проковывались до сварки. Одним из способов остановки
трещин, например в металлических сосудах, является создание в опреде-
ленных местах таких температур, которые делают металл значительно
бо-
лее вязким и останавливают за счет этого проникшую в эту зону трещину.
Температурный метод остановки трещины сейчас активно разрабатывает-
ся, т.к. многие сосуды работают именно в условиях повышенных темпера-
тур изнутри или снаружи.
В последнее время советскими учеными разработан новый эффектив-
ный метод борьбы с трещинами в трубопроводах,
суть которого состоит в
следующем: когда трещина возникает, то она, как уже известно, полетит со
скоростью пули. Как ее догнать и остановить? Оказывается, для этих целей
в металлических трубах можно использовать электрический ток, для кото-
рого острый кончик трещинытакой же концентратор, каким он является
для механических напряжений. Если к различным
краям трещины подвес-
ти мощный электрический ток, то в кончике летящей трещины образуется
электрическое напряжение, которое расплавит этот кончик. На месте его
возникает раковина, участок металла вокруг нее станет мягким, пластич-
ным от нагрева. Это и остановит трещину. Таким образом, успех борьбы с
трещинами будет зависеть от способности предсказать время
и место их