The new science of strong materials

Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART02.HTM
Совершенно хрупкие материалы вроде стекла достаточно надежны лишь при очень малых напряжениях
.
Стекло
,
например
,
можно использовать в витрине магазина
,
потому что в этом случае гриффитсова длина трещины достаточно
велика и материал не боится небольших царапин или иных повреждений поверхности
.
Но если мы хотим работать с
высокими уровнями напряжений
,
где
-
нибудь около теоретической прочности стекла
,
мы не имеем права допускать
появления на поверхности даже самых мельчайших трещин
.
Ведь стоит только одной трещине увеличиться до
критической длины
(
а она может быть порядка тысячи ангстрем
-
одной десятой микрона
),
как наступит
катастрофическое разрушение
.
Именно поэтому применение однородных хрупких материалов при серьезных нагрузках
чересчур опасно
.
Нельзя сказать
,
что отсутствие у некоторых материалов способности сопротивляться распространению трещин казалось
всегда недостатком первобытному человеку
-
он мог делать из кремня и обсидиана различные режущие инструменты
.
Практически эти минералы представляют собой природные стекла
.
Если обладать необходимыми навыками
,
то легкого
нажатия рукой на деревянный нож достаточно
,
чтобы отщепить длинную полоску минерала
,
которая сама может затем
использоваться в качестве ножа
.
Обработка же нехрупких камней
,
таких
,
как нефрит
,
может быть выполнена только с
помощью гораздо более трудоемкого процесса
-
шлифовки
.
Чаще всего растягивающие напряжения возникают в
инструментах вследствие изгиба
,
поэтому
,
придавая каменным инструментам компактные формы
,
можно не допустить
больших напряжений и обеспечить достаточный срок их службы
.
Конечно
,
оружие типа каменного меча было бы
совершенно непрактичным
.