1000 связанных с этим аварий,
часть которых имела катастрофические последствия. На рис. 81 показана
фотография танкера, который разломился пополам в порту в
безветренную погоду. Трещина моментально проскочила через палубу и по
обоим бортам до самого киля. Хрупкие разрушения судов случались и в
других странах. Кроме того, нередки случаи неожиданных разрушений сварных
мостов, турбогенераторов, резервуаров для хранения жидкостей и газов,
самолетов (английские «Кометы»), ракет (американские «Полярисы»).
Довольно страшную картину являют случаи хрупкого разрушения магистральных
газопроводов (рис. 82). Трещина мчится вдоль трубопровода со скоростью
реактивного самолета, пробегая без остановки до десятка километров. Ясно,
что все эти проделки «змея» приносят колоссальный ущерб и часто приводят к
человеческим жертвам.
§ 2. Теоретическая прочность
Расчет теоретической прочности
кристаллических материалов на разрыв в принципе не отличается от того
расчета теоретического сопротивления сдвигу, который был впервые выполнен
Я. И. Френкелем. Если принять, что разрушение наступает в результате
одновременного разрыва всех межатомных связей перпендикулярно
какой-либо атомной плоскости кристалла, то для этого потребуется
напряжение того же порядка, что модуль Юнга Е (аналогично
касательное напряжение, вызывающее сдвиг в модели одновременного смещения
атомов, — одного порядка с модулем сдвига С). Действительно,
различные оценки дают значения теоретической прочности Е/5 -ь £/10. Напомним, что
железо — «фундамент цивилизации» — и сталь имеют модуль Юнга МПа, а
значит их прочность должна была бы достигать нескольких десятков тысяч
мегапаскалей. Увы, реальная прочность оказывается на 2—3 порядка меньше
этой величины.
Как и при анализе причин низкого
сопротивления металлов пластической деформации, мы вынуждены
признать несостоятельность модели одновременного разрыва межатомных
связей и искать механизм последовательного развития разрушения вдоль
будущей поверхности излома. Тут и приходит «на помощь» трещина, точнее —
ее способность концентрировать напряжение у своей
вершины.
