Стекло — твёрдый и хрупкий материал. Однако, если его расплавить при высокой температуре, а затем быстро протянуть через малые отверстия в очень тонкие стеклянные волокна, материал становится очень гибким. То же самое и со стеклом: почему обычное блочное стекло твёрдое и хрупкое, а волокнистое — гибкое и эластичное? Это хорошо объясняется геометрическими законами.
Представьте себе сгибание палки (предполагая, что нет поломки), и разные части палки будут деформироваться в разной степени, в частности, внешняя сторона растягивается, внутренняя сторона сжимается, а размер оси практически не меняется. При изгибе на один и тот же угол, чем тоньше палка, тем меньше растягивается внешняя сторона и меньше сжимается внутренняя. Другими словами, чем тоньше, тем меньше степень локальной деформации растяжения или сжатия при той же степени изгиба. Любой материал может претерпевать определенную степень непрерывной деформации, даже стекло, но хрупкие материалы могут выдерживать меньшую максимальную деформацию, чем пластичные материалы. Когда стекловолокно достаточно тонкое, даже при большой степени изгиба степень локальной деформации растяжения или сжатия очень мала, что находится в пределах несущей способности материала, поэтому оно не сломается.
Время публикации: 04 июля 2022 г.
