Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 15 mars 1955 - Brott vid explosioner, av John S Rinehart
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 mars 1955
237
Fig. 6. Uppkomsten av olika spricktyper i tjockväggiga rör
enligt fig. 5; t.v. före belastning, i mitten expansion, t.h.
avlastning.
skjuvspänningslinjer har ofta använts vid
diskussion av brott under statisk last i massiva
konstruktioner, såsom fundament, dammar och
vägbankar.
Sådana fält av skjuvspänningstraktorer kan
uppritas så snart huvudspänningsfördelningen
är känd. Genom varje punkt i kroppen går i ett
tvådimensionellt fall (fig. 3) två mot varandra
vinkelräta huvudskjuvspänningslinjer.
Trajek-torerna och dessas derivator är kontinuerliga
inom kroppen. Om en elastisk kropp belastas
över elasticitetsgränsen, finner man ofta stark
flytning utefter dessa linjer. Uppkomsten av
Liiders linjer i mjukt stål är exempel på sådan
flytning.
Många exempel visar att brott vid
stötbelasta-de provstycken oftast följer
huvudskjuvspän-ningslinjerna. Ett intressant sådant försök har
gjorts med ett tjockväggigt cylindriskt rör av
aluminiumlegeringen 24S-T4 (fig. 4). Dess
innerdiameter var 19 mm, godstjockleken 25 mm,
och det täcktes utvändigt med ett 3 mm tjockt
lager av sprängämne. Den partikelrörelse som
uppstår vid detonationen är mer eller mindre
riktad radiellt inåt. Brottlinjemönstret
sammanfaller tydligt med huvudskjuvspänningslinjerna
i fig. 3. För rör av mjukt stål fås vid liknande
försök Lüders linjer av exakt samma typ som
brottlinjerna vid aluminiumröret.
Bridgman har visat att normalspänningsbrott
endast med svårighet kan uppkomma vid
närvaro av högt hydrostatisk tryck men att risken
för skjuvbrott ej påverkas därav. En liknande
erfarenhet har man gjort för stötbelastning. Om
exempelvis ett tjockväggigt rör belastas med en
invändig laddning (fig. 1 b) uppstår båda
typerna av brott: skjuvbrott tätt intill rörets
innervägg och normalspänningsbrott med radiell
riktning längre ut i rörmaterialet.
Skjuvbrottspric-korna vid rörets inneryta bildar 45° vinkel med
omkretsen (fig. 5).
Skjuvbrottsprickornas inträngningsdjup är ca
6 mm vilket nästan exakt motsvarar största
djupet för avsevärd plastisk flytning. Rörets inre
delar komprimeras kraftigt, men brott inträffar
till en början ej (fig. 6) då detta icke skulle
motsvara en minskning av rörmaterialets elastiska
energi. När explosionen ägt rum och
förbränningsprodukterna försvunnit, minskar trycket
mot rörväggen, och materialet kan expandera
vilket leder till de omtalade brottsprickorna.
Liknande skjuvbrott har observerats i andra
metaller, såsom koppar, mässing etc.
Normalspänningsbrott
Normalspänningsbrott är det allmänna namnet
på spröda brott orienterade huvudsakligen
vinkelrätt mot en huvudspänningsriktning. Ett stort
antal transienta tillstånd kan leda till sådana
brott1- 2>5, nämligen inhomogena
spänningstillstånd orsakade av interferens mellan två eller
flera transienta spänningsvågor (i detta
sammanhang spelar bildningen av nya
spänningsvågor genom reflektion från fria ytor en
väsentlig roll), den laterala rörelsen vid divergenta
sfäriska och cylindriska vågor samt de stora
vo-lyinändringar som kan äga rum sedan lasten
försvunnit. Hörnbrott och utstötning ("scabbing")
är de två vanligaste typerna av brott på grund
av interferens av spänningsvågor.
Hörnbrott
Hörnbrott uppstår då två eller flera
tryck-(eller drag-) spänningsvågor efter reflektion mot
två eller flera fria ytor förenas och förstärker
varandra. Materialet brister på grund av den
starkt lokaliserade spänningskoncentration som
uppstår då en enda tryckvåg först delas upp i
två dragspänningsvågor som sedan åter förenas.
Fig. 7. Principen för fortplantning, reflektion och interferens vid spänningsvågor i 90° hörn.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
