Вязкость неметаллических материалов

Вязкость неметаллических материалов

История техники — это во многом история борьбы с распространением трещин илиистория попыток избежать его последствий. Наиболее очевидный способ не датьтрещине развиваться в хрупком материале состоит в том, чтобы не использоватьтакой материал под растягивающей нагрузкой, то есть нагружать его толькосжатием. В этом заключается сермяжная правда каменной кладки. Мы видели вглаве 1, что, начиная от простейшей стены и кончая аркой, куполом и церковнымисоборами самых изощренных форм, все держится в состоянии сжатия. Каменнаякладка по-своему чрезвычайно эффективна, но по своей природе она всегда тяжелаи недвижима. Поэтому появилась целая серия вариаций этой же идеи. Одна из них -предварительно напряженный железобетон, в котором хрупкий компонент держится всостоянии сжатия прочными растянутыми стержнями. Другая — закаленное стекло.Оно однородно в том смысле, что, кроме стекла, ничего в нем нет, но его внешниеслои, наиболее подверженные влиянию трещин, находятся в состоянии сжатия засчет растяжения в защищенной сердцевине.

5769d11fc3add

Такие стекла широко используются в автомобилях. Разработки в этой областимогут обернуться созданием новых материалов. Остается удивляться, что этотспособ торможения трещины в конструкционных материалах, по-видимому, совершенноне представлен в биологических материалах, в которых торможение трещиныцеликом основано на том же принципе, что и в большинстве созданных человекомматериалов, — на снижении эффективной концентрации напряжений у кончикатрещины. Однако методы, используемые природой, довольно существенно отличаютсяот тех, которые применяют металловеды.

Еще удивительнее то, как мало изучены механические свойства биологическихматериалов. Пожалуй, здесь играет психологический момент. Очень многиестановятся биологами или медиками просто в результате реакции протестапротив механико-математических дисциплин. А техника, наоборот, сейчас переживаеттот период, когда природные материалы обычно бракуются. Металлы считаютсяболее “важными”, чем древесина, которая едва ли принимается всерьез какконструкционный материал.

Целлюлоза, главная составная часть древесины, тростника, бамбука и всехрастительных волокон, — очень вязкая. Биты для крикета делаются из ивы,молотки для игры в поло — из вяза, мячи для поло — из бамбуковых корней,ткацкие челноки — из персидской хурмы. Самолеты в свое время делали деревянными,планеры остаются деревянными до сих пор. Деревянные суда считаются более

Комментарии закрыты.