The new science of strong materials


Вязкость неметаллических материалов



Download 2,82 Mb.
Pdf ko'rish
bet61/163
Sana29.04.2022
Hajmi2,82 Mb.
#591981
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   163
Bog'liq
Гордон - Почему мы не проваливаемся сквозь пол

Вязкость неметаллических материалов
История техники
-
это во многом история борьбы с распространением трещин или история попыток избежать его
последствий
.
Наиболее очевидный способ не дать трещине развиваться в хрупком материале состоит в том
,
чтобы не
использовать такой материал под растягивающей нагрузкой
,
то есть нагружать его только сжатием
.
В этом заключается
сермяжная правда каменной кладки
.
Мы видели в главе
1,
что
,
начиная от простейшей стены и кончая аркой
,
куполом и
церковными соборами самых изощренных форм
,
все держится в состоянии сжатия
.
Каменная кладка по
-
своему
чрезвычайно эффективна
,
но по своей природе она всегда тяжела и недвижима
.
Поэтому появилась целая серия вариаций
этой же идеи
.
Одна из них
-
предварительно напряженный железобетон
,
в котором хрупкий компонент держится в
состоянии сжатия прочными растянутыми стержнями
.
Другая
-
закаленное стекло
.
Оно однородно в том смысле
,
что
,
кроме стекла
,
ничего в нем нет
,
но его внешние слои
,
наиболее подверженные влиянию трещин
,
находятся в состоянии
сжатия за счет растяжения в защищенной сердцевине
*.
*
Обычно это достигается путем быстрого охлаждения наружной поверхности горячего стекла с помощью воздушной струи
.
Стекло
,
подобно
другим веществам
,
сокращается при охлаждении
,
поэтому если внешние слои охлаждаются быстрее и затвердевают прежде внутренних
,
то
они вначале и сокращаться будут интенсивнее внутренних
;
но так как сердцевина вначале жидкая
,
то на первых стадиях охлаждения она
течет
.
Затем сердцевина застывает и становится
,
как и наружные слои
,
упругой
,
и термические сокращения слоев в стекле становятся
неоднородными
,
разными по величине
.
В итоге
,
когда охлаждение заканчивается
,
сердцевина оказывается растянутой
,
а наружные слои
-
сжатыми
.
Деформации в стекле
-
как и в большинстве других прозрачных тел
-
становятся видимыми в поляризованном свете
.
Солнечные лучи
,
отраженные от неметаллических поверхностен
,
оказываются частично поляризованными
.
Именно поэтому следы воздушных струй
,
которыми охлаждалось стекло
,
можно видеть на ветровых стеклах машин
.
Конечно
,
эффект этот становится более выраженным
,
когда вы
надеваете очки с поляризующими стеклами
.
Такие стекла широко используются в автомобилях
.
Разработки в этой области могут обернуться созданием новых
материалов
.
Остается удивляться
,
что этот способ торможения трещины в конструкционных материалах
,
по
-
видимому
,
совершенно не представлен в биологических материалах
,
в которых торможение трещины целиком основано на том же
принципе
,
что и в большинстве созданных человеком материалов
, -
на снижении эффективной концентрации
напряжений у кончика трещины
.
Однако методы
,
используемые природой
,
довольно существенно отличаются от тех
,
которые применяют металловеды
.
Еще удивительнее то
,
как мало изучены механические свойства биологических материалов
.
Пожалуй
,
здесь играет
психологический момент
.
Очень многие становятся биологами или медиками просто в результате реакции протеста
против механико
-
математических дисциплин
.
А техника
,
наоборот
,
сейчас переживает тот период
,
когда природные
материалы обычно бракуются
.
Металлы считаются более

важными
”,
чем древесина
,
которая едва ли принимается
всерьез как конструкционный материал
.
Целлюлоза
,
главная составная часть древесины
,
тростника
,
бамбука и всех растительных 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 пригодными для ледовых условий
,
чем стальные
.
Целлюлоза не может считаться
непрочной или хрупкой
,
хотя химически она представляет собой сахар
,
построенный из связанных вместе молекул
глюкозы
.
Все кристаллические сахара очень хрупки
,
сахар хрупок и в стеклообразном виде
(
вспомните ириску
).
Материалом костей и зубов служат довольно простые неорганические соединения
,
которые в своей обычной
Кристаллической и стеклообразной формах также очень хрупки
.
Конечно
,
можно сломать и кость
,
и зуб
,
но это случается


VIVOS VOCO: 
Дж

Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» - 
Download 2,82 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   163




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish