Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 13. 30 mars 1940 - Polhemsbelöningar, av R.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
Hållfastheten eller brottgränsen hos ett material av
likartad beskaffenhet bestämmes i allmänhet genom
provning av ur materialet uttagna eller tillverkade
provkroppar, och därvid erhållen brottgräns brukar
godtagas som representativ för materialet ifråga.
Visserligen har man funnit, att vid provning av ett
antal lika provkroppar av ett och samma material
resultaten sinsemellan äro olika, vilket man tillskrivit
oundvikliga ojämnheter eller defekter inom
materialet, och oaktat avvikelserna även för praktiska
ändamål kunna vara betydliga, har man antagit
medeltalet såsom representativt; eventuellt har man tillämpat
Gauss felteori och angivit medelfelet eller sannolika
felet.
Likaledes har man vid såväl teknisk
materialprovning som vid provserier i vetenskapligt syfte funnit,
att brottgränsen hos provkroppar av samma material,
men med olika dimensioner, i många fall kunna vara
mycket olika. Någon upplysande lagbundenhet
härför har emellertid icke varit känd, och den tekniska
materialprovningen har sökt undvika problemet
genom fastställande av normer för provkropparnas
dimensioner.
Weibull utgår ifrån, att i alla material, även de som
i övriga avseenden äro isotropa, på grund av
strukturens uppbyggnad, framställningssättet osv.,
förefinnas svagare ställen, som för enkelhets skull kallas
defekter. Han antager, att om ett volymelement av
ett sprött material utsättes för en jämnfördelad
dragspänning, som överskrider hållfastheten i eller kring
en sådan defekt, så uppstår här en bristning, som
sprider sig över hela tvärarean. Sannolikheten för
bristning av ett volymelement är sålunda beroende
av dragspänningens storlek, defekternas frekvens
och beskaffenhet ävensom av materialets övriga
egenskaper.
Utifrån dessa betraktelser uppställer Weibull ett
principiellt matematiskt uttryck för sannolikheten för
brott i ett givet volymelement såsom en
’’distributionsfunktion" av spänningen och av materialets
egenskaper; ur denna härleder han en motsvarande
funktion för risken för brott och visar, att denna risk
är direkt proportionell mot det ansträngda
material-styckets volym.
Enär distributionsfunktionen är beroende av
materialets egenskaper, kan dess speciella form för varje
materialslag icke teoretiskt preciseras; man är därför
hänvisad att försöka någon rimlig funktionstyp med
införande av materialkonstanter och att sedan
empiriskt pröva funktionstypens överensstämmelse med
verkliga provningsresultat. Genom utförande av en
tillräckligt stor serie hållfasthetsprov på provkroppar
med samma dimensioner och av samma material kan
nämligen den statistiska distributionskurvan
empiriskt bestämmas, och genom utförande av liknande
serier med provkroppar av olika dimensioner kan
även distributionsfunktionens beroende av
materialstyckets volym prövas.
Weibull har nu försöksvis ansatt en matematiskt
enkel typ av distributionsfunktion med två
materialkonstanter och prövat denna för några olika material,
med vilka tillräckligt omfattande empiriska
hållfasthetsserier utförts av andra forskare.
För en sådan försöksserie med ett sprött material
(en sammansmält blandning av stearinsyra och gips),
omfattande draghållfasthet hos provstycken av olika
dimensioner ävensom böjnings- och
torsionshållfast-het, har Weibulls statistiska teori och
distributions-funktion bekräftats av de empiriska resultaten och
givit en vacker förklaring av sambandet mellan de
nämnda olika slagen av hållfasthet. Försöksserier
med andra material hava antingen visat god
överensstämmelse mellan teori och resultat eller också visat,
att den principiella teorien är användbar, men att den
speciella typen av distributionsfunktion kan behöva
modifieras för att motsvara egendomligheterna hos
olika materialslag.
Weibull har i sin skrift såvitt man kan se givit en
ny idé och åskådning rörande risken för brott vid
belastning eller påkänning av inom tekniken använda
konstruktionsmaterial.
Den ger en fördjupad insikt i och förståelse av
hithörande fenomen och torde med visshet ge uppslag till
ny fruktbärande forskning. —
För de på området speciellt intresserade av Teknisk
tidskrifts läsare är professor Forséns nu belönade
avhandling väl bekant. En sammanfattning av vad
den går ut på och det väsentliga i de resultat som
med professor Forséns arbete uppnåtts må
emellertid vara på sin plats för deras räkning som ej äro
specialister på cement men likväl intressera sig för
tekniskt framstegsarbete på även detta område.
I avhandlingen framlägges en teori för de kemiska
förloppen vid cementets hårdnande, speciellt under
den första delen därav, den s. k. bindningen.
Författaren grundar teorien på tidigare kända rön samt
på ett utförligt, nytt, experimentellt material, som
återgives i avhandlingen.
Avhandlingen rör ett mycket betydelsefullt, ja
avgörande område för cementtillverkningen och
cementanvändningen. Cementets bindetid får som bekant
icke understiga ett visst värde, om det skall vara
praktiskt användbart, och, sedan det liar. bundit,
skall vidare hårdnandet ske så snabbt som möjligt och
leda till höga hållfastheter. Dessa enkla krav ha
emellertid en komplicerad kemisk bakgrund.
Tekniken har här funnit vissa recept och förvärvat en
omfattande erfarenhet, för vilka en tillfredsställande
teori dock ej kunnat erhållas, trots bemödanden under
lång tid och många förtjänstfulla insatser.
Genom den föreliggande avhandlingen erhålles en
enhetlig teori för förloppet under bindningen, som
möjliggör ett säkert grepp på alla de’ variabler, som
förekomma ifråga om cementets sammansättning och
om tillsatser till detsamma. Även för användningen
av cementet vinnes en värdefull uppfattning om
inverkan av tillfälliga föroreningar. Det synes sannolikt,
att en tillämpning av teorien skall leda till
framställning av bättre cement och undvikande av en del nu
förekommande svårigheter vid dess användning.
Teorien är grundad på många skenbart motsägande
eller svårförklarliga iakttagelser av äldre datum, vilka
genom författarens kompletterande undersökningar
kunnat givas en enhetlig tolkning. Denna har en
systematisk karaktär och tillåter en klar definition
på verkan av förstörare, fördröjare och acceleratorer
vid cementets bindning, varjämte den giver en
anvisning på den betydelse ett rätt reglerat förlopp av
reaktionerna vid bindningen har för det fortsatta
hårdnandet.
Vissa moment i teorien ha tidigare framlagts, bl. a.
av författaren själv, andra äro helt nya. Det som i
106
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
