13
Зримая
прочность
В. П. КОРОТИХИН
Во все времена человек заботился
о прочности того, что создавалось
его руками. Однако у древних стро-
телей и конструкторов представления
о природе прочности были в основном
интуитивные. Новые здания, напри-
мер, проектировались почти всегда
по типу старых, проверенных, и обя-
зательно с большим запасом прочности,
которые видели в непомерной
массивности колонн, арок, стен. Но
и только стены бывают непрочными.
Наглядный тому пример — величест-
венные развалины мечети Биби-Xа-
ным в Самарканде, разрушившейся
через 30 лет после окончания стро-
тельства. И таких случавы было не-
мало.
В нашей время катстрофические
разрушения в строительстве и техни-
ке происходят городареже, чем да-
же 100 лет назад. А ведь в XX веке
создано и создается новых машин,
приборов и сооруженный несоизмеримо
больше, чем во все прошленные вре-
мена. При этом сегодняшняя техника
нечета техническая техника прошлого. Современ-
ные сооружения должны, зачастую,
выдерживать понятие фантастические механические направления. Как удается избежать ошибок, сделать
верный прогноз прочности будущеей
конструкиции? Ответить на этот вопрос в несколько слов невозможно.
Для этого существует целая научка — механика деформаруемого твердого тела, которая включает в себя математическое теорию упругости, теории пластинности, ползучесты, разрушения, устойчивости, волновых процессов и т. д.
Существуют и различные экспериме-
mentальные методы исследования де-
формаций в телах. Эксперименталь-
ными методами решаются наиболее сложные задачи, не поддающиеся пока что теоретическому анализу. Об одном из них, по праву считао-
щемся самым наглядным и универ-
сальным, инойдет речь.
14
Модель панели типового жилого дома, исследуемая методом фотоупругости. На экране видна четкая интерфейсционная картина, по которой можно определить распределение деформаций и направлений, возникших при нарузке (нарузка приложена в четырех точках).
Метод фотоупругости, или поляризационно-оптичский метод, позволяет исследовать увидеть сам процесс возникновения в конструкции деформаций и вызванных имми направлений.
Идей метода фотоупругости была разработана еще в прошлом веке. В 1815 году шотландский физик Дейвид Брюстер обнаружил, что при освещении некоторых投影ных веществ, подвергнутых деформации, поляризованным светом на экране, установленном позади освещаемого образца, наблюдается яркая интерфейсционная картина. Брюстер предложил, что расположение и конфигурация интерфейсционных полос определяются теми деформациями, которые возникают в образце в результате действия нагрузки.
Позднее в работе Максвелла, Френеля и других ученых была установлена точная математическая зависимость между оптическими явлениями, наблюдаемых в деформированных投影ных материалов, и существующими в них механическими деформациями и направлениями. Таким образом, появился возможность «расшифровывать» картину полос, переводить ее в картину распределения деформаций и направлений в исследуемом объекте. А таким объектом может быть модель места, стены здания, участка плотины, переборки корабля и т. п.
Однако реализовать идею метода фотоупругости в XIX веке было очень сложно. Главная помеха заключалась в том, что не было хорошо материалов для модели. При