Легко себе представитьэкспериментаторов, в темных трюмах борющихся с морской болезнью и тогдашнимине очень покладистыми тензометрами, – в официальном отчете состояние моряназывалось “чрезвычайно бурным с сильным ветром”. Капитан делалвсе, что было в его силах, чтобы этот поход был худшим для “Волка”. Нокак он ни старался, а напряжения в корпусе нигде не превышали 9 кг/мм,в то время как прочность сталей, используемых в кораблях, была примерно40–45 кг/мм.
После этих двух испытаний кораблестроители решили, что стандартный методрасчета прочности судов по простой теории изгиба балок вполне их устраивает,поскольку он обеспечивает достаточно большой запас прочности. Порой никтоне бывает так слеп, как эксперты.
Корабли продолжали время от времени ломаться по полам. Такое стряслось,например, со стометровым пароходом, груженным рудой, на одном из Великихозер в Америке во время шторма. Максимальное напряжение в таких условияхпо расчетам должно было составлять не более одной трети от предела прочностиматериала судна.
Даже когда не случалось самого страшного, появлялись трещины вокруг люков идругих отверстий в корпусе. Безусловно, корень зла крылся именно вэтих отверстиях. Трубчатый мост Стефенсона оказался исключительно надежным,потому что представлял собой сплошную оболочку, если не считать отверстий подзаклепки. Конечно же, британские кораблестроители не могли не принять вовнимание возможность увеличения напряжения пропорционально уменьшению площадипоперечного сечения за счет всех этих отверстий. Однако профессор Инглис всвоей знаменитой статье, написанной в 1913 году, показал, что такой подход неочень хорош. Он ввел понятие“концентрации напряжений”,которое, как мы увидим ниже (глава 4), имеетжизненно важное значение в расчетах прочности конструкций.
Что показал Инглис? Он нашел, что если мы, вырезав в пластинке отверстие,уменьшим сечение, скажем, на одну треть, то напряжение на кромке отверстияне будет составлять 3/2 от первоначального, а может быть во много раз больше.Число, показывающее, во сколько раз местное напряжение превышает среднеезначение напряжения – коэффициент концентрации напряжений, – зависит отформы отверстия, или надреза, и от свойств материала. Наихудшая ситуациявозникает в случае острых надрезов и хрупких материалов.
Этот вывод Инглиса, который он получил чисто математическим путем, былвстречен с обычным пренебрежением тем удивительно непрактичным племенемлюдей, которые сами себя зовут почему-то “практиками”. Произошло это восновном потому, что мягкая сталь менее других материалов чувствительнак концентрации напряжений, хотя и ни в коем случае не безразлична к ней.
