Деформированная стенка
Cтраница 2
В свою очередь на жидкость действует не только поршень, но и упругость стенок цилиндра, которые выгибаются тем сильнее, чем больше сжата жидкость. Разумеется, если цилиндр сделан из металла или стекла, то этот прогиб так ничтожен, что мог бы быть обнаружен лишь точными измерениями, однако силы, действующие со стороны деформированных стенок, вполне ощутимы. [17]
Поэтому, когда через тонкие внешние тангептальные стенки вода испаряется, эти стенки благодаря силам сцепления постепенно втягиваются внутрь и становятся все более вогнутыми, в то время как концы радиальных клеток стягиваются друг к другу. По мере того как стенки клеток кольца деформируются, возникает очень сильное механическое напряжение, равное давлению около 300 или более атмосфер. В результате возрастающего напряжения в конце концов наступает момент, когда стенка спорангия разрывается в районе сто-мия, а само кольцо медленно загибается в обратную сторону, как бы выворачиваясь наизнанку. По мере того как вода продолжает испаряться, возрастающее напряжение деформированных стенок преодолевает силы сцепления и внезапно и одновременно во многих клетках кольца образуется вакуум. Силы сцепления таким образом уже перестают действовать, и кольцо быстро и с силой возвращается к своему исходному положению. В этот момент оно действует подобно катапульте и с силой выбрасывает освободившиеся уже споры. Таким образом, перед нами удивительно остроумный механизм, который, несомненно, в сильнейшей степени способствует широкому распространению папоротников. [18]
Поскольку ячейки в объеме образца не обладают правильной геометрической формой, то в любом сечении этого образца имеются ячейки, у которых стенки искривлены незначительно. Можно допустить, что наибольшая нагрузка приходится на стенки малой кривизны. Таким образом, в образце появляются перенапряженные участки, подвергаемые разрушению в первую очередь. После первичного разрыва происходит перераспределение нагрузок на соседние участки с последовательным разрушением наиболее сильно деформированных стенок. Процесс разрушения образца носит почти лавинный характер. Зависимость lgt ( 0) в этом случае практически линейна. С ростом температуры явление хрупкого разрушения становится менее вероятным, так как увеличивается вынужденно-эластическая деформация. Процесс деформирования в этом случае также начинается с наименее искривленных стенок. С развитием вынужденно-эластических деформаций усиливается ориентация макромолекул. Наименее искривленные стенки, принимая на себя большее усилие, вытягивают выше и ниже расположенные стенки ячеек. В связи с этим происходит перераспределение напряжений по стенкам ячеек во всем объеме образца, которое приводит к тому, что появляются трещины и надрывы. Все это подготавливает материал к разрушению, наступающему, вероятно, в сечении с наибольшим числом стенок малой кривизны, имеющих развитые трещины. При повышенных температурах, когда хрупкость материала уменьшается, почти исключается вероятность лавинного разрушения образца. После разрушения наименее искривленных стенок ячеек вытягиваются по всему объему образца более искривленные. Конечный результат - разделение образца на части - является следствием разделения по сечению, состоящему, вероятно, из минимального числа стенок ячеек примерно одинаковой степени вытянутости. [19]
Наиболее крупная модель резервуара объемом 20 тыс. м3 представлена цилиндром диаметром 9 15 м, высотой 2 65 м, толщиной листов внутренней ( основной) оболочки 2 и 2 5 мм, наружной - 2 мм. Днище модели плоское, а покрытие - сферическое, ребристое. На этой модели было проведено испытание стенки на осевое сжатие под действием веса воды. Для предотвращения разрушения стенки вокруг модели были установлены ( с зазором около 100 мм) стойки со штырями, которые проходили через отверстия планок, приваренных к верхнему контуру стенки. По окончании испытания и слива воды с крыши деформированная стенка была восстановлена и вновь испытана на равномерное внешнее давление под действием вакуума ( разрежения) в резервуаре. Стенка была испытана до появления волнообразования от потери устойчивости. Затем стенка была восстановлена, и проведено ее испытание на совместное воздействие осевого сжатия и равномерного внешнего давления. [20]
Страницы: 1 2