ВУЗ:
Составители:
тепловые флуктуации, т.е. хаотические колебания атомов, в результате ко-
торых в теле накапливается энергия.
Все существовавшие ранее теории прочности связывали представления
о разрушении твердого тела с понятием предела прочности, который счи-
тался для данного материала постоянной величиной. Такой механический
подход предполагал, что тело разрушается только при критической нагруз-
ке, равной
или превосходящей предел прочности материала, а сила, мень-
шая критической, разрушения не вызывает. Понятие о пределе прочности в
дальнейшем не изменялось и было перенесено на атомистическое представ-
ление о прочности. Тогда тот же предел прочности стали связывать с разры-
вом межатомных связей. Однако многочисленные испытания материалов
под нагрузкой показали, что
прочность тела зависит не только от механиче-
ской силы, но и от времени ее воздействия. В частности, разрушение тела
может возникнуть при любой нагрузке, но чем она меньше критической,
тем момент разрушения в теле наступает позже. При увеличении силы вре-
мя разрушения сокращается, становясь в конечном итоге весьма малой ве-
личиной
. Поэтому предел прочности не может быть постоянным критерием
прочности материала. В напряженном теле происходят сложные процессы,
природу которых удалось познать лишь в результате многочисленных ис-
следований долговечности разных материалов при различных температурах.
Эксперименты показали, что для каждого материала прочность образца за-
висела от времени, а не от постоянного значения предела
прочности. Даже
при малой нагрузке образец в конце концов разрушался, хотя ждать этого
момента зачастую приходилось довольно долго. Влияние времени на раз-
рушение материала сохранялось и при изменении температуры тела, только
темпы снижения долговечности при возрастании нагрузки для высоких
температур по сравнению с более низкими неуклонно снижались. В резуль-
тате исследований
, выполненных с позиций кинетической тепловой теории,
советские физики вывели кинетическое уравнение прочности, установив
при этом весьма важное явление. Частота колебаний атомов практически
для любых материалов приблизительно равна 10
13
Гц, т.е. время одного
атомного колебания равно 10
-13
с. И вот оказалось, что время, в течение ко-
торого образец "живет" при максимальной нагрузке, совпадает с этой вели-
чиной. На основании этих экспериментов и теории теплового движения
атомов сотрудниками физико- технологического института АН СССР были
выведены зависимости энергии атомных колебаний от механических ха-
рактеристик материала, в том числе от
прочности. Это еще один новый
подход к проблеме прочности твердого тела.
Но можно ли сказать, что теория и практика в познании прочности
приближаются к пределу? Безусловно, нет. Жизнь ставит новые задачи,
порождаются новые технические потребности. Например, дальность теле-
визионных передач напрямую зависит от высоты антенны передающей
станции. Однако строительство телевизионных мачт
высотой 2-3 км и вы-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- …
- следующая ›
- последняя »
