Откол — это фрагменты материала, отколовшиеся от более крупного твердого тела . Оно может быть произведено различными механизмами, в том числе в результате удара снаряда , коррозии , выветривания , кавитации или чрезмерного давления качения (как в шарикоподшипнике ). Откол и откол описывают процесс разрушения поверхности, при котором происходит отслаивание.
Термины «откол» , «откол» и «расщепление» были приняты физиками элементарных частиц ; в приборах рассеяния нейтронов нейтроны генерируются путем бомбардировки урановой (или другой) мишени потоком атомов . Нейтроны, вылетающие из мишени, известны как «откол».
Механическое растрескивание происходит в местах контакта, подвергающихся высоким нагрузкам, например, в шарикоподшипнике . Откол происходит предпочтительнее бринеллирования , при котором максимальное напряжение сдвига возникает не на поверхности, а чуть ниже, срезая откол.
Одной из простейших форм механического откола является удар пластины, при котором две волны сжатия отражаются от свободных поверхностей пластин, а затем взаимодействуют, создавая область высокого растягивающего напряжения внутри одной из пластин.
Растрескивание также может возникать в результате кавитации , когда жидкости подвергаются локальному воздействию низкого давления, которое приводит к образованию пузырьков пара, обычно в насосах, водяных турбинах, гребных винтах судов и даже при некоторых условиях в трубопроводах. Когда такие пузырьки схлопываются, локальное высокое давление может вызвать растрескивание соседних поверхностей.
В противотанковой войне раскалывание в результате механического напряжения является преднамеренным эффектом противотанковых снарядов с фугасной головкой (HESH) и многих других боеприпасов, которые могут быть недостаточно мощными, чтобы пробить броню цели. Относительно мягкая боеголовка, содержащая пластиковое взрывчатое вещество или изготовленная из него, прижимается к броневой обшивке танков и других боевых бронированных машин (ББМ) и взрывается, создавая ударную волну , которая проходит через броню в виде волны сжатия и отражается от свободной поверхности. как волна растяжения, разрушающая (растягивающее напряжение/деформационное разрушение) металл внутри. Возникающий откол опасен для экипажа и оборудования и может привести к частичному или полному выводу из строя машины и/или ее экипажа. Многие ББМ оснащены противоосколочными вкладышами внутри брони для защиты.
Пенетратор с кинетической энергией , если он может преодолеть броню, обычно также вызывает раскол внутри цели, что помогает уничтожить или вывести из строя транспортное средство и его экипаж. [1]
Ранним примером противотанкового оружия, специально созданного для разрушения, а не пробития, является wz . 35 противотанковое ружье .
Растрескивание является распространенным механизмом выветривания горных пород и происходит на поверхности камня, когда под поверхностью возникают большие напряжения сдвига. Эта форма механического выветривания может быть вызвана замерзанием и оттаиванием, разгрузкой, тепловым расширением и сжатием или отложением солей.
Разгрузка – это сброс давления за счет снятия вскрышных пород. Когда давление быстро снижается, быстрое расширение породы вызывает высокое поверхностное напряжение и растрескивание.
Выветривание замораживанием-оттаиванием вызвано замерзанием влаги внутри трещин в породе. При замерзании его объем расширяется, вызывая большие силы, которые отслаивают трещины от внешней поверхности. Поскольку этот цикл повторяется, внешняя поверхность неоднократно подвергается растрескиванию, что приводит к выветриванию.
Некоторые каменные и каменные поверхности, используемые в качестве строительных поверхностей, впитывают влагу на своей поверхности. При воздействии сильного замерзания поверхность может отслаиваться из-за расширения воды. Этот эффект также можно увидеть на терракотовых поверхностях (даже если они застеклены), если по краям есть вход для воды.
Отслаивание (или луковичное выветривание) — постепенное удаление сколов за счет циклического повышения и понижения температуры поверхностных слоев породы. Камни плохо проводят тепло, поэтому, когда они подвергаются воздействию сильной жары, самый внешний слой становится намного горячее, чем камень под ним, что приводит к дифференциальному термическому расширению . Это дифференциальное расширение вызывает напряжение сдвига под поверхностью, что, в свою очередь, вызывает растрескивание. Экстремальные изменения температуры, такие как лесные пожары, также могут вызвать растрескивание горных пород. Этот механизм выветривания приводит к тому, что внешняя поверхность породы отваливается тонкими фрагментами, листами или чешуйками, отсюда и название «расслоение» или «выветривание луковой кожицы».
Солевое отслаивание — это особый тип выветривания, который происходит в пористых строительных материалах , таких как кирпич, натуральный камень, плитка и бетон. Растворенная соль проходит через материал в воде и кристаллизуется внутри материала у поверхности по мере испарения воды. По мере расширения кристаллов соли возникают напряжения сдвига, которые отрывают отколы от поверхности.
При коррозии растрескивание происходит, когда вещество ( металл или бетон ) выделяет мельчайшие частицы продуктов коррозии по мере развития реакции коррозии. Хотя они не растворяются и не проницаемы, эти продукты коррозии не прилипают к поверхности исходного материала, образуя барьер для дальнейшей коррозии, как это происходит при пассивации . Расщепление происходит в результате большого изменения объема во время реакции.
В случае актинидов металлов (особенно обедненного урана, используемого в некоторых типах боеприпасов ) материал настолько сильно расширяется под воздействием воздуха, что тонкий слой оксида принудительно выбрасывается с поверхности. Медленно окисляющаяся пробка металлического урана иногда может напоминать шелушащуюся луковицу . Однако основная опасность возникает из-за пирофорности актинидов металлов, которые могут самопроизвольно воспламеняться, когда их удельная площадь велика. Это свойство, наряду с присущей этим элементам токсичностью и (в некоторых случаях, в меньшей степени) радиоактивностью , делает опасным обращение с ними в металлической форме на воздухе. Поэтому с ними часто обращаются в инертной атмосфере ( азот или аргон ) внутри анаэробного перчаточного бокса .
Есть две причины растрескивания бетона: термическая деформация, вызванная быстрым нагревом, и внутреннее давление из-за удаления воды. Возможность прогнозировать влияние различных скоростей нагрева на тепловые напряжения и внутреннее давление во время удаления воды особенно важно для промышленности и других бетонных конструкций.
Взрывное отслаивание огнеупорного бетона может привести к серьезным проблемам. В случае взрывного откола снаряды разумной массы (1–10 кг) могут с силой пролететь на многие метры, что будет иметь последствия для безопасности и сделает огнеупорную конструкцию непригодной для эксплуатации. Тогда потребуется ремонт, что приведет к значительным затратам для промышленности. [2] [ не удалось проверить ]