Откол — это фрагменты материала, отколовшиеся от более крупного твердого тела . Оно может быть произведено различными механизмами, в том числе в результате удара снаряда , коррозии , атмосферного воздействия , 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 в 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 воздействием противотанковых снарядов осколочно-фугасной головки (HESH) и многих других боеприпасов, которые могут быть недостаточно мощными, чтобы пробить броню цели. Относительно мягкая боеголовка, содержащая или изготовленная из пластикового взрывчатого вещества, 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 разработанного 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.
Некоторые инженеры [ ласковые слова ] полагают, что пористые строительные материалы можно защитить от солевого отслаивания путем обработки проникающими герметиками, которые являются гидрофобными (водоотталкивающими) и проникают достаточно глубоко, чтобы удерживать воду с растворенными солями на достаточном расстоянии от поверхности. [ нужна цитация ] Тем не менее, необходимо проконсультироваться с большой осторожностью и советом специалиста, чтобы гарантировать, что любое покрытие совместимо с основанием с точки зрения воздухопроницаемости (способность допускать выпуск паров изнутри, предотвращая при этом проникновение воды), иначе могут возникнуть другие серьезные проблемы. быть создан.
Дымоходы подвергаются растрескиванию раньше, чем другие части зданий, поскольку они более подвержены воздействию непогоды.
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 ]