Последние отзывы

  102  

Расхожее мнение №2: долы повышают жесткость клинка, только если проковываются. Это здравый смысл говорит.

Расхожее мнение №3: через них так вытекает кровь, шо писец. Это так кажется народу.

Усилием воли поборов свою лень, решил окончательно расставить все точки над "и" касательно вышеуказанной темы. Сразу говорю, я не Сальери. Но я бывший инженер-строитель-проектировщик, так что с инженерными науками знаком, если что. :)

Расхожее мнение №1

Жесткость – величина физическая. В сопротивлении материалов, сопромате, точной математической науке, под жесткостью понимается "способность конструкции в определенных пределах воспринимать воздействие внешних сил без разрушения и существенного изменения геометрических размеров ". Если уж совсем безнадежно удариться в сопромат, то жесткость – произведение модуля упругости материала E на момент инерции сечения J.

Ну а теперь перейдем к практическим занятиям и посчитаем жесткость клинка с долами и без них, с одинаковыми геометрическими размерами клинка, ширина – 4см, толщина – 4мм. Модуль упругости для стали, само-собой, одинаков, и составляет Е= 2,1х106 кГ/см2

Так как я не до конца поборол свою лень, то для упрощения расчетов примем, что сечение клинка без долов – это прямоугольник, а с долами – двутавр. Формулы расчета J для таких сечений есть, и они верные, мамой клянусь.

Естественно, по осямX и Y ("ихс ихгрек", как выражалась наша математичка в школе) значения момента инерции совсем разные. Нас интересует ось X, как самая слабая в данном примере.

Считаем жесткость.

Клинок без дол – 2100000*0,0213 = 44730 кг*см2

Клинок с долами – 2100000*0,0169 = 35490 кг*см2

Что получается? Получается, что жесткость клинка с долами меньше, чем без дол. Еще раз: жесткость клинка с долами МЕНЬШЕ, чем сплошной клинок без дол. Немного, но меньше. Understand? Долы уменьшают жесткость клинка, так говорит страшная наука сопромат. Однозначно.

Расхожее мнение №2

Сейчас обойдемся вообще без цифр. Чтобы было наглядно, выберем объект, на котором будем производить мысленный эксперимент. В качестве объекта воздействия, чтобы не жалко было, возьмем среднестатистического убийцу-маньяка, для упрощения расчетов сделаем данный объект сферическим и поместим его в вакуум, чтобы избежать влияния внешних факторов. Итак, мы умелым движением ускользнули от топора убийцы-маньяка (здоровенного ножа, бензопилы, нужное подчеркнуть) и воткнули в его сферическое тело наш клинок, скажем, на две трети длины. Теперь мы замерли и смотрим на схему.

Что видим? Наше неидеальное втыкающее усилие по правилу сложения векторов разложилось на две составляющие и, кроме вектора по продольной оси клинка, есть вектор, действующий перпендикулярно сечению и создающий чистый изгибающий момент. Пусть убийца потерпит еще немного, а мы продолжаем смотреть на схему. Нетрудно увидеть, что в данном случае перед нами классическое консольное закрепление балки, при котором максимальный изгибающий момент действует в точке закрепления этой балки. Попросим нашего убийцу подержать клинок в таком изогнутом положении и обратим внимание на графическое представление напряжений в сечении А-А. Как всем известно, это называется эпюрой, и она отображает величину напряжений в каждой точке сечения. И вот, добрались до главного. Когда говорят, что долы прокованы, то подразумевают, что металл в таком случае упрочнился (оставим нас совести говорящих то, что они почему-то считают, что клинок вообще не прокован), и это положительно повлияло на жесткость. Но на эпюре видно, что напряжений в центре сечения… нет. Все напряжения воспринимаются крайними участками сечения. Теоретически, вообще можно металл из середины убрать, и это ни скольким образом не повлияет на прочность и жесткость. Потому хоть куй долы, хоть не куй долы, хоть закуйся, эффекта от этого НИКАКОГО. Вообще.

Расхожее мнение №3

Здесь будет сплошная беллетристика, честное слово. Вернемся к нашему убийце-маньяку, который уже заскучал во время объяснений, и поблагодарим его за сотрудничество. Как мы помним, наш клинок остался в его сферическом теле в качестве наглядного пособия. Извлечем убийцу из вакуума, чтобы выровнять давление воздуха снаружи и внутри. Это очень важно, в противном случае нам бы уже пришлось подыскивать другой объект для объяснений. Да и разбор третьего расхожего мнения был бы некорректен, тут требуется нормальное атмосферное давление, составляющее в среднем 1000 КПа. Да, это последняя цифра в статье. Итак, смотрим на место втыкания и видим, что вместо фонтана крови налицо просто рана. Обыкновенная. А почему, собственно? А почему бы и нет? Придерживающиеся мнения, что кровь уйдет через кровосток, почему-то упускают из виду, что и кожа, и мясо – материалы упругие. Раздвинувшись при проникновении клинка в тело, они сжимаются и стремятся распрямиться, облегая клинок и заполняя собой долы, не давая крови выйти наружу. Разумеется, если вдумчиво раскачивать нож в ране, то можно добиться вытекания крови из раны, но долы тут совсем не причем. Да и ситуация эта довольно редкая, не каждый позволит сидеть и раскачивать нож у него в ране, пусть даже он будет сферический убийца…

  102