Почему мы не проваливаемся сквозь пол

Почему мы не проваливаемся сквозь пол

Оглавление

Предисловие

Введение

  Новая наука о прочных материалах, или как задавать трудные вопросы

  Металлы и неметаллы

  Что такое материаловедение

  Суеверия и ремесленничество

  Атомы, химия, единицы измерения

Часть I. Упругость и теория прочности

  Глава 1

    Напряжения и деформации, или почему мы не проваливаемся сквозь пол

    Напряжения и деформации, что это?

    Закон Гука

    Модуль Юнга

    Прочность

    Растяжение и сжатие в конструкциях

    Балки и изгиб

  Глава 2

    Внутреннее сцепление, или Насколько прочными должны быть материалы

    Гриффитс и энергия

  Глава 3

    Трещины и дислокации, или почему столь мала фактическая прочность материалов

    Концентрация напряжений

    Гриффитсовы трещины

    Прочность хрупких кристаллов и рассказ об усах

    Дислокации и пластичность

Часть II. Неметаллы

  Глава 4

    Торможение трещины, или как обеспечить вязкость

    Ударная прочность

    Критерий Гриффитса и критическая длина трещины

    Вязкость неметаллических материалов

    Поверхность раздела как тормоз для трещин

  Глава 5

    Древесина и целлюлоза, или о деревянных кораблях и железных людях

    Рост растения

    Свойства древесины

    Разбухание

    Выдержка древесины

    Разложение древесины

    Деревянные суда

  Глава 6

    Клей и фанера, или слюда в планерах

    Клеи

    Слоистая древесина и фанера

    Аэропланы

  Глава 7

    Композиционные материалы, или как делать кирпичи с соломой

    Папье-маше

    Пресс-порошки

    Слоистые материалы с целлюлозными волокнами

    Стеклопластики

    Армированный бетон

Часть III. Металлы

  Глава 8

    Пластичность металлов, или интимная жизнь дислокаций

    Чем плохи вязко-упругие материалы

    Торможение трещин дислокациями и коррозия под напряжением

    Пластичность кристаллов

    Краевые и винтовые дислокации

    Наблюдение дислокаций

    Ползучесть и жаропрочность

  Глава 9

    Железо и сталь, или Гефест средь чертовых мельниц

    Железо

    Чугун

    Пудлинговое железо

    Сталеварение

    Бессемеровская сталь

    Мартеновская сталь

  Глава 10

    Материалы будущего, или как ошибаться в догадках

    Чего можно ожидать от материалов будущего?

    Ближайшее будущее

Приложение I

  О различных типах твердого тела, или кое-что о патоке

    Атомы и молекулы

    Химические связи

    Теплота и плавление

    Кристаллизация

    Стекла

    Полимеры

    Эластомеры

Предисловие

Предлагаемая советскому читателю книга профессора Гордона, пожалуй, единственная в своем роде.

Она написана совершенно популярно, для самого широкого круга читателей, но ее прочтет с интересом и специалист, во всяком случае автор предисловия читал ее, как роман, не отрываясь.

Написать популярную книгу о прочности материалов и конструкций очень трудно, эта область науки мало эффектна, в ней нет таких захватывающих идей и впечатляющих открытий, которые поражают воображение каждого. Когда на воздушной трассе появляется новый реактивный самолет, когда на Луну или одну из планет отправляется космический корабль, это понятно и интересно всем, но мало кто представляет себе, что великолепные технические достижения последних лет в значительной мере связаны с преодолением основной трудности - сделать конструкцию достаточно прочной. Это относится не только к новой технике. Человечество было вынуждено решать проблему прочности в течение всей истории своего существования, но делалось это на ощупь, эмпирически. Если библейское предание о вавилонской башне не лишено исторической достоверности, неуспеху древних строителей способствовало совсем не смешение языков, просто слишком высокое сооружение развалилось в процессе постройки под действием собственного веса.

Опыт строительства прочных сооружений накапливался веками, притом дорогой ценой. Шедевры архитектуры прошлых эпох восхищают нас и сейчас как памятники человеческого гения, но история не сохранила памяти о бесчисленных неудачах. В наше время учение о прочности - это большая и разветвленная наука о свойствах материалов и принципах их создания, с одной стороны, и о рациональном использовании материала в конструкции, с другой. Эти две стороны неразрывно связаны между собой, и сейчас мы отчетливо понимаем, что для дальнейшего прогресса в создании прочных материалов и прочных конструкций необходимо объединение ученых разных специальностей: химиков, физиков и механиков. Необходима общая точка зрения, объединяющая взгляды представителей различных областей науки.

Следует отметить, что британская научная школа внесла большой вклад как в теорию прочности материалов и конструкций, так и в практику их создания. Британские физики сумели соединить высокий теоретический уровень с пониманием реальных задач и четкой прикладной направленностью исследований.

Профессор Гордон - крупный ученый, воспитанный в традициях этой школы. Он был одним из пионеров применения пластиков в авиастроении, много и успешно работал над созданием высокопрочных нитевидных кристаллов-усов. Книга в значительной мере отражает личные взгляды и пристрастия автора, о чем он предупреждает в предисловии. Она субъективна в лучшем смысле этого слова, при чтении книги у специалиста возникает желание спорить с профессором Гордоном по многим вопросам, но в предисловии к переводу этого делать нельзя: всякая дискуссия предусматривает продолжение диалога.