stringtranslate.com

Сполл

Очень высокоскоростная съемка небольшого снаряда, ударяющегося о тонкую алюминиевую пластину на скорости 7000 м/с. Удар приводит к распаду снаряда и образованию большого количества мелких фрагментов алюминия ( откол ). Это может произойти без проникновения в пластину.

Отколы — это фрагменты материала, отколовшиеся от более крупного твердого тела . Они могут быть получены различными механизмами, в том числе в результате удара снаряда , коррозии , выветривания , кавитации или чрезмерного давления прокатки (как в шарикоподшипниках ) . Отколы и скалывания описывают процесс разрушения поверхности, при котором отколы отрываются.

Сколы от раскалывания обсидиановых наконечников стрел и других инструментов. Эти уникальные обсидианы найдены в Glass Buttes , штат Орегон.

Термины «откол» , «отщепление» и «отщепление» были приняты физиками-теоретиками ; в приборах для нейтронного рассеяния нейтроны генерируются путем бомбардировки урановой (или другой) мишени потоком атомов . Нейтроны, которые выбрасываются из мишени, известны как «отщепление».

Механическое скалывание

Механическое скалывание происходит в точках контакта с высоким напряжением, например, в шарикоподшипнике . Скалывание происходит предпочтительнее бринеллирования , когда максимальное касательное напряжение возникает не на поверхности, а чуть ниже, срезая скалывание.

Одной из простейших форм механического откола является удар пластин, при котором две волны сжатия отражаются от свободных поверхностей пластин, а затем взаимодействуют, создавая область высокого растягивающего напряжения внутри одной из пластин.

Отколы также могут возникать в результате кавитации , когда жидкости подвергаются локальному низкому давлению, которое приводит к образованию пузырьков пара, как правило, в насосах, водяных турбинах, гребных винтах судов и даже в трубопроводах при некоторых условиях. Когда такие пузырьки схлопываются, локальное высокое давление может вызвать отколы на соседних поверхностях.

Противотанковая война

Кусок брони, выбитый из башни 'X' корабля HMS New Zealand во время Ютландского сражения , выставлен в Военно-морском музее Торпедо-Бэй в Окленде. Подпись гласит: «Кусок брони, который вы здесь видите, был выбит из башни X немецким снарядом».

В противотанковой войне отколы из-за механического напряжения являются преднамеренным эффектом противотанковых снарядов с осколочно-фугасной головной частью (HESH) и многих других боеприпасов, которые могут быть недостаточно мощными, чтобы пробить броню цели. Относительно мягкая боеголовка, содержащая или изготовленная из пластичного взрывчатого вещества, расплющивается о броню танков и других бронированных боевых машин (ББМ) и взрывается, создавая ударную волну , которая проходит через броню как волна сжатия и отражается от свободной поверхности как волна растяжения, разрушая (напряжение растяжения/деформационный разрыв) металл внутри. Образующийся откол опасен для экипажа и оборудования и может привести к частичному или полному выведению из строя машины и/или ее экипажа. Многие ББМ оснащены противоосколочными подкладками внутри брони для защиты.

Кинетический бронебойный снаряд , если он может пробить броню, обычно вызывает отколы и внутри цели, что помогает уничтожить или вывести из строя транспортное средство и его экипаж. [1]

Ранним примером противотанкового оружия, специально разработанного для разрушения брони вместо ее пробития, является противотанковое ружье wz. 35 .

Растрескивание при механическом выветривании

Шелушение дунитового валуна​

Раскалывание является распространенным механизмом выветривания горных пород и происходит на поверхности горных пород, когда под поверхностью имеются большие сдвиговые напряжения. Эта форма механического выветривания может быть вызвана замерзанием и оттаиванием, разгрузкой, термическим расширением и сжатием или отложением соли.

Разгрузка

Разгрузка — это освобождение давления за счет удаления вскрыши. Когда давление быстро снижается, быстрое расширение породы вызывает высокое поверхностное напряжение и откалывание.

Выветривание при замораживании-оттаивании

Выветривание при замораживании-оттаивании происходит из-за замерзания влаги внутри трещин в горной породе. При замерзании ее объем расширяется, вызывая большие силы, которые откалывают трещины от внешней поверхности. Поскольку этот цикл повторяется, внешняя поверхность многократно подвергается отслаиванию, что приводит к выветриванию.

Некоторые каменные и каменные поверхности, используемые в качестве строительных поверхностей, будут впитывать влагу на своей поверхности. При воздействии сильных морозов поверхность может отслаиваться из-за расширения воды. Этот эффект можно также наблюдать на терракотовых поверхностях (даже если они покрыты глазурью), если по краям есть вход для воды.

Отшелушивание

Отшелушивание гранитного купола

Отслаивание (или выветривание луковой шелухи) — это постепенное удаление сколов из-за циклического повышения и понижения температуры поверхностных слоев породы. Породы плохо проводят тепло, поэтому, когда они подвергаются воздействию экстремального тепла, внешний слой становится намного горячее, чем порода под ними, вызывая дифференциальное тепловое расширение . Это дифференциальное расширение вызывает подповерхностное напряжение сдвига, в свою очередь вызывающее откалывание. Экстремальное изменение температуры, такое как лесные пожары, также может вызвать откалывание породы. Этот механизм выветривания приводит к тому, что внешняя поверхность породы отваливается тонкими фрагментами, листами или хлопьями, отсюда и название «отслаивание» или выветривание луковой шелухи.

Отслоение соли

Соляной скол — это особый тип выветривания, который происходит в пористых строительных материалах , таких как кирпич, натуральный камень, плитка и бетон. Растворенная соль переносится через материал в воде и кристаллизуется внутри материала вблизи поверхности по мере испарения воды. По мере расширения кристаллов соли это создает сдвиговые напряжения, которые отрывают скол от поверхности.

Коррозия

При коррозии откол происходит, когда вещество ( металл или бетон ) сбрасывает крошечные частицы продуктов коррозии по мере развития коррозионной реакции. Хотя они не растворимы и не проницаемы, эти продукты коррозии не прилипают к поверхности исходного материала, образуя барьер для дальнейшей коррозии, как это происходит при пассивации . Откол происходит в результате большого изменения объема во время реакции.

В случае актинидных металлов (особенно обедненного урана, используемого в некоторых типах боеприпасов ), материал расширяется так сильно при воздействии воздуха, что тонкий слой оксида принудительно выталкивается с поверхности. Медленно окисляющаяся пробка металлического урана иногда может напоминать луковицу , подвергнутую шелушению . Однако главная опасность возникает из-за пирофорного характера актинидных металлов, которые могут самопроизвольно воспламеняться, когда их удельная площадь велика. Это свойство, наряду с присущей этим элементам токсичностью и (для некоторых в меньшей степени) радиоактивностью , делает их опасными для обращения в металлической форме на воздухе. Поэтому с ними часто обращаются в инертной атмосфере ( азот или аргон ) внутри анаэробного перчаточного бокса .

Растрескивание огнеупорного бетона

Существует два фактора, способствующих растрескиванию бетона: термическая деформация, вызванная быстрым нагревом, и внутреннее давление из-за удаления воды. Возможность предсказать влияние различных скоростей нагрева на термические напряжения и внутреннее давление при удалении воды особенно важна для промышленности и других бетонных конструкций.

Взрывные растрескивания огнеупорного бетона могут привести к серьезным проблемам. Если происходит взрывное растрескивание, снаряды разумной массы (1–10 кг) могут быть сильно выброшены на многие метры, что будет иметь последствия для безопасности и сделает огнеупорную конструкцию непригодной для эксплуатации. Затем потребуется ремонт, что приведет к значительным расходам для промышленности. [2] [ неудавшаяся проверка ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Как работают танки М1: Сабот» . 7 мая 2002 г.
  2. ^ Ускоренная сушка огнеупорного бетона – части I и II , том 6, выпуски 2 и 4 /The Refractory Worldforum

Внешние ссылки