Испытание на прочность и суждение о качестве материала

Суждение о материале по механическим свойствам представляется особенно сложным еще и потому, что они устанавливаются самым различным образом. Если эти свойства и могут быть объединены в отдельные группы по тому общему признаку, что они приводят к достаточно сходным заключениям о поведении материала, однако ряд тонкостей, о которых мы уже говорили выше, ставят под вопрос возможность суждения о материале на основании одного лишь испытания на прочность.

Взаимная связь между прочностью на разрыв и прочностью на изгиб несомненно очень велика, тем более, что в обоих случаях отказ в работе материала вызывается одинаковыми растягивающими напряжениями. Однако поведение различных материалов при обоих видах испытания не всегда одинаково. Если к тому же привлечь для сравнения испытания на ударную вязкость, то ведь общеизвестно, что для стали результаты при этом оказываются часто совершенно неожиданными, если известны только свойства, полученные при обычном статическом испытании.

Если в настоящее время мы и можем с известным правом допустить, что объяснения этому следует искать в сдвиге температурных и скоростных соотношений, то это вовсе еще не решает вопроса: в самом деле, ударное испытание характеризует материал в каком-то ином, особом отношении, что при других испытаниях устанавливается лишь при весьма обстоятельном эксперименте. Вопрос о том, какое значение имеет ударная вязкость стали и является ли необходимым вводить ударное испытание как дополнительное при приемке для некоторых целей, в настоящее время стал даже предметом оживленной дискуссии. Особо важным аргументом выдвигаются, с одной стороны, неясность и ненадежность этой характеристики и связанные с этим испытанием дополнительные накладные расходы на производство, с другой стороны, указывают на незаменимость этих испытаний, считая, что они обнаруживают какие-то специальные свойства материала.

Несомненно, что ряд испытаний какого-либо материала или элемента конструкции говорят больше, нежели одно испытание. Однако ценность дополнительных испытаний, как правило, быстро уменьшается с их числом, если это не относится прямо к производственному испытанию: иначе говоря, умножая число применяемых методов испытаний, мы только медленно, асимптотически приближаемся к ожидаемой предельной надежности результатов. Многообразие методов испытаний все же исчезающе мало по сравнению с многообразием практически претерпеваемых материалом нагрузок.

Ни одно даже самое основательное предварительное испытание не может устранить полностью наступления возможных аварий. К тому же слишком большое число схематических методов испытаний: имеет еще и тот недостаток с чисто психологической стороны, что ослабляет чувство персональной ответственности. Более надежное суждение о поведении материала, а вместе с тем и большая уверенность в результатах приобретаются обычно в том случае, если дополнительно проводятся несколько хорошо продуманных, приспособленных к специальным условиям применения ориентировочных испытаний.