Kırılgan katıları sıkıştırmak, onları yaran çekme gerilimi oluşturabiliyor
Yeni bir mekanik çalışması, kaya ve seramikler sıkıştırıldığında neden yük doğrultusunda çatlaklar oluştuğuna bir açıklama getiriyor. Sert destekler numunenin uçlarının yana genişlemesini sınırlayınca içeride çekme gerilimi birikiyor. Bu mekanizmadan türetilen dayanım bağıntısı altı kırılgan malzemenin ölçümleriyle uyum gösterdi. Bulgular, deneyde ölçülen dayanımın numunenin tutulma biçimiyle bağlantısını ortaya koyuyor ve yanal basıncın yarılmayı nasıl azaltabildiğini açıklıyor.
Bilim··Sabah
Orta bölüm uçlardan daha fazla genişliyor
Kaya ve seramik gibi kırılgan katılar, üzerlerine uygulanan basınçla aynı doğrultuda yarılabiliyor. ABD’deki Carnegie Mellon Üniversitesinden mekanik araştırmacısı Kaushik Dayal, Maryam Khodadad ve çalışma arkadaşları bu davranışı numunenin tutulma biçimiyle açıklayan bir mekanizma öneriyor. Sıkışan cisim yana genişlemek istiyor. Sert plakaların tuttuğu uçlar serbestçe genişleyemeyince orta bölüm daha çok açılıyor. Biçimdeki bu eşitsiz değişim, bütünü sıkıştırılan malzemenin içinde çekme gerilimi oluşturuyor.[1]
İçerideki çekme yarılmayı başlatabiliyor
Önerilen açıklamada yarılma, içeride oluşan gerilimin malzemenin çekmeye karşı dayanımını aşmasıyla başlıyor. Mekanizma, gerilen ince bir tabakanın uçları yana daralamadığında kırışmasının tersini andırıyor. Ekip bu bağlantıdan hareketle bir dayanım bağıntısı türetiyor. Bağıntıda malzemenin çekme dayanımı, numunenin geometrisi ve yanal genişlemeyi sınırlayan koşullar yer alıyor. Yanlardan uygulanan basınç ise iç çekmeyi dengeleyerek yarılmayı azaltabiliyor. Böylece dayanım hesabı, yükle birlikte deney düzeneğinin etkisini de içeriyor.[1]
Altı malzemenin verileriyle karşılaştırıldı
Kuramsal bağıntı, kaya ve seramikleri de kapsayan altı kırılgan malzemenin daha önce yayımlanmış deney sonuçlarıyla karşılaştırıldı. Araştırmacılar hesaplarla ölçümler arasında iyi uyum bulduklarını bildiriyor. Çalışma 6 Kasım’da hakemli Physical Review Letters dergisinde yayımlandı; yazarların ön baskısı 18 Eylül tarihini taşıyor. Ekip açıklamayı gözenekli ve iç yapısı daha karmaşık malzemelere genişletmek istiyor. Bu malzemelerde sıvı basıncı ile yapısal farklılıklar kırılma davranışına ayrıca etki edebiliyor.[1]
