Маленька річ, що приводить до руйнування великих конструкцій

 Від мікротріщина до макротріщини

 Для чого потрібно досліджувати внутрішню будову кристалів (металів)?

1967 рік

Срібний міст - міст, що проходив над рікою Огайо і з'єднував Пойнт-Плезант і Галліполіс. Був побудований в 1928 і мав 213-метровий центральний проліт і два 115-метрових бічних прольоту.  У 1967 році міст обрушився. Замість нього в 1969 році був побудований Срібний меморіальний міст

Причина руйнування.

Навантаження від збільшився перед Різдвом транспортного потоку викликала руйнування однієї із стрижневих підвісок (руйнування сталося по тріщині 2,5 мм на підвісці № 330), за чим послідувало ланцюгове руйнування конструкції моста. За словами очевидців, міст повністю зруйнувався протягом однієї хвилини. Загинуло 46 людей. 

 Модель, що демонструє руйнування Срібного мосту

Руйнування літаків "Комета"

27 липня 1949 року британець Джон Каннінгем виконав перший (31 хвилина) політ на дослідному зразку першого в світі реактивного пасажирського літака Де Хевілленд D.H.106 Комета.

Катастрофа de Havilland Comet під Калькутта - авіаційна катастрофа, що сталася у суботу 2 травня 1953 року на захід від Калькутти (Індія). Авіалайнер De Havilland DH-106 Comet 1 («Комета 1») авіакомпанії BOAC, виконуючи рейс BA783 з Сінгапуру в Лондон, виконав нормальний зліт з аеропорту Дум-Дум міста Калькутта, де здійснював проміжну посадку. Але через кілька хвилин літак при прольоті грози зруйнувався, після чого звалився на землю, при цьому загинули всі, хто знаходився на його борту 43 людини - 37 пасажирів і 6 членів екіпажу.

Далі в 1954 році в Італії розбиваються ще дві «Комети»: Yoke Peter і Yoke Yoke. Як і у випадку з Калькутта, в обох цих пригодах літаки руйнувалися в повітрі через кілька хвилин після вильоту, але вже при ясному небі. Подібність всіх трьох катастроф було відзначено під час розслідування, а тому провели серію тестів, які виявили приховану небезпеку конструкції: в кутах прямокутних ілюмінаторів виникали осередки концентрації напружень, які тут були на кілька порядків вище розрахункових, тим самим знижуючи ресурс конструкції в цілому.  

 

Руйнування кораблів

2013

Контейнеровоз, який прямував до Саудівської Аравії зі Сінгапуру, затонув біля узбережжя Ємену. Пробиваючись через Індійський океан серед негоди, MOL Comfort зазнав тріщини і почав тонути.

2020

Японський корабель, що пролив понад 1000 тонн нафти  біля узбережжя Маврикія, розбився на дві частини. Чиновники заявили, що розкол відбувся через тріщину у вантажному відсіку.

 

2021
Українське вантажне судно M / V Arvin з номером IMO 8874316 розбилося на дві частини і врешті-решт затонуло, стоячи на якорі 17 січня 2021

 

Утомленість (старіння) матеріалу конструкції – це зміна механічних і фізичних властивостей матеріалу вбік зниження його стійкості відносно до дії напружень, що циклічно змінюються в часі.
Елементи конструкції, що піддаються змінному навантаженню, можуть зазнати руйнування при напруженнях значно нижчих границі плинності. Границя плинності  — в прикладній механіці визначається як умовне напруження σ_т, за якого зразок починає деформуватись без помітного збільшення навантаження. Це — основна механічна характеристика для оцінювання міцності пластичних матеріалів (сталей). Опір утомленості матеріалу конструкції при цьому характеризується границею витривалості – найбільшим напруженням, яке може витримати матеріал без руйнування при заданому числі циклічних впливів.
Руйнування кристалу (металу) при циклічних навантаженнях відбувається не миттєво при досягненні напруженням граничних значень, а є відносно тривалим процесом народження й розвитку тріщин. 

Джерела +

ДИСЛОКАЦІЙНІ МЕХАНІЗМИ МІКРОТРІЩИНОУТВОРЕННЯ ...

 Програми курсів кафедри фізики кристалів фізичного факультету ХНУ імені В.Н. Каразіна.

Бережіть себе і родину!

Дякую за увагу!
Бажаю Вам нових ідей!
Навчаємося, бо ми цього варті!
Підписуйтесь на блог!
Підписуйтесь на канал YouTube.
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Запрошуємо навчатися на фізичному факультеті ХНУ імені В.Н. Каразіна