The new science of strong materials

Рис
. 39.
Разрушение древесины при сжатии
.
На чистой плоской поверхности
,
параллельной направлению волокон
,
место
разрушения видно невооруженным глазом
.
Здесь бегут
«
складки
»
под углом
45°
к
направлению волокон
.
Когда древесина начинает разрушаться от сжатия
,
можно видеть легкую линию складок на волокнах
,
бегущую под углом
45°
к направлению волокон
,
но рассмотреть ее целиком довольно трудно
:
для этого нужно иметь чистую поверхность и
знать
,
что и где искать
.
В течение некоторого времени после начала разрушения
(
складкообразования
)
ничего особенно
сенсационного или катастрофического не случается
,
материал лишь постепенно проседает
.
Поскольку древесина чаще
всего нагружается изгибом
,
то в результате медленного разрушения на сжатой стороне балки нагрузка передается на
растянутую сторону
.
Поэтому номинальное напряжение в изогнутой балке перед окончательным разрушением может
быть вдвое больше прочности на сжатие
.
Это обстоятельство делает деревянные конструкции очень надежными
.
Древесина в некотором смысле вещь довольно зловредная
:
прежде чем появится реальная опасность разрушения
,
деревянная конструкция может немало потрепать вам нервы пугающими звуками
.
Планеры не имеют двигателя
(
они
часто запускаются канатом примерно километровой длины
,
который наматывается на барабан лебедки
),
поэтому в
полете
-
абсолютная тишина
,
нарушаемая лишь свистом ветра
.
И вот при быстром резком запуске деревянный планер
будет пугать вас скрипами
,
тяжелыми вздохами
,
иногда даже грохотом
.
Это
,
естественно
,
встревожит вас
,
но скоро вы
поймете
,
что все это притворство и никакой опасности разрушения конструкции нет
.
Такое представление может
повторяться несколько раз на дню
.
Я почти уверен
,
что эти шумы не сопровождают процесса разрушения при сжатии
.
Часто я задавался вопросом
,
откуда они исходят
,
но
,
должен сознаться
,
никаких идей на этот счет у меня не появилось
.
Можно сказать одно
-
если вы слышите деревянную конструкцию
,
вряд ли вы ее сломаете
.
Итак
,
по удельной прочности древесина вполне конкурентоспособный материал
.
Но одной лишь прочности практике
недостает
,
ей нужна еще и соответствующая жесткость
:
вещества вроде нейлона прочности имеют предостаточно
,
но для
инженерных сооружений жесткость их слишком мала
.
Модуль Юнга для ели составляет примерно
1000-1500 
кГ
/
мм
2
,
жесткость других
-
пород более или менее пропорциональна их плотности
.
Удивительно
,
но удельный модуль Юнга для
древесины почти в точности равен удельному модулю стали и алюминия и намного больше
,
чем у синтетических смол
.
Такая жесткость вместе с малой плотностью делает дерево очень подходящим материалом для балок и колонн
.
Мебель
,
полы
,
книжные полки
,
флагштоки
,
мачты парусников лучше всего делать деревянными
.
В Америке в
XIX
веке очень
быстро и дешево было построено много железных дорог
,
отчасти это случилось благодаря высокой эффективности
.
железнодорожных мостов на деревянных эстакадах
.
Вместе с этими достоинствами древесина
,
однако
,
обладает

---

тр
VIVOS VOCO: 
Дж
. 
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» -