Стеклопластик разрушается постепенно. Сначала ослабевает соединение
смолы со стекломатериалом, затем сама смола или стекловолокна в
определенном месте. На каждой стадии стеклопластик медленно, но
необратимо теряет прочность, становится эластичнее и, таким образом,
более склонным к дальнейшему разрушению. Причем все разрушения
необратимы. Способов восстановления первоначальных свойств материала не
существует. На ранних ступенях разрушение незаметно.
Первопричинами разрушения являются чрезмерное напряжение, усталость и
ползучесть.
Усталость зависит от конструктивных особенностей, уровня напряжений,
количества циклов нагружения, условий эксплуатации и др. При совокупном
их действии причину повреждения трудно определить. Все факторы должны
учитываться в каждом отдельном случае. Лабораторные испытания показали
падение прочности до 70% первоначальной после 1000 циклов нагружения и
до 50% после 10 ООО циклов в пределах нормальных рабочих напряжений, а
также полное разрушение после 100 циклов при значении, равном 50%
теоретической прочности. Усталостная долговечность уменьшается в
условиях влажности и тепла. Приведенные значения не распространяются на
каждый конкретный случай. Существует множество факторов, в результате
воздействия которых предельный объем циклических нагружений может быть
легко достигнут в течение нескольких сезонов эксплуатации или даже за
один тяжелый рейс. Усталостными явлениями пренебрегать нельзя.
Признаки внутреннего повреждения обычно незначительны (например,
искривление, необычная гибкость или трещины, возникающие под действием
напряжений) и не проявляются, пока в значительной степени не перейдут
порога невидимого повреждения. Согласно публикуемым данным, уровень
напряжений при этом составляет 50% теоретической прочности, поэтому при
возникновении явных признаков повреждения следует предполагать, что
формованная конструкция уже ослаблена и зона повреждения простирается за
пределы, ограниченные видимыми признаками. Без использования сложного
оборудования невозможно установить невидимые повреждения и тем более
дать их количественную оценку.
Слабые признаки скрытого повреждения могут обнаруживаться не вблизи
явного повреждения, если подобное имеется. Большая вмятина, искривление,
например от удара, вызовет отчетливый прогиб и чрезмерное напряжение на
близлежащих жестких элементах, особенно в однокорпусной конструкции.
Следует обращать внимание на эти места. Некоторые элементы могут
оказаться в контакте только при достаточно большом внутреннем
перемещении.
Обстукивание (см. 3.11) позволит выявить лишь глубокие трещины, если
плотность материала значительна. При ультразвуковых обследованиях
обнаруживаются даже глубоко расположенные скопления раздельных мелких
трещин, нарушение соединения между смолой и стекломатериалом, разрушение
смолы или стекломатериала, расслаивание и утонение. Этот метод контроля
неразрушающий, однако дорогой и сложный. Приборы, как правило,
предназначаются для исследования металлических конструкций, а в
стеклопластике затухание колебаний резкое, а рассеяние чрезмерное. Нужно
иметь опыт работы со стеклопластиками, чтобы расшифровывать полученные
данные. Рентгеновское просвечивание не годится для обнаружения
пластинчатых трещин в стеклопластике. Остальные методы обследования
могут быть приемлемыми после их усовершенствования.
Важно понимать, что постепенное разрушение съедает запас прочности и в
конечном счете стеклопластик будет разрушаться при таком уровне
напряжения, который он много раз выдерживал ранее. Стеклопластиковые
суда нельзя конструировать на пределе их теоретической прочности, если
непродолжительный срок их службы не является приемлемым, как, например,
для высокоскоростных гоночных судов. Скрытая опасность жестких точек
заключается в высоких местных напряжениях от искривления, которое
вызывает лишь умеренные напряжения в зоне, расположенной между ними.
Маловероятно, чтобы невидимое разрушение приводило к внезапным
последствиям. Авария происходит от снижения запаса прочности и,
вероятно, не без появления усиливающихся очевидных признаков, но эти
признаки могут быть кое-где неотчетливо заметными, например в подводной
части корпуса. Во всяком случае, немногие владельцы способны читать их
правильно, а многие не замечают их вовсе. Практический подход состоит в
том, чтобы выждать, когда признаки станут более явными, но тем не менее
необходимо осуществлять внимательное наблюдение за ними и из
предосторожности усилить конструкцию.
Высокие значения превышающих напряжений, усталостные явления, распад и
другие невидимые повреждения проявляются скрыто, подобно гниению
древесины и коррозии стали.
Автор приносит свои извинения читателю за то, что оставляет его наедине
с удручающими мыслями, принуждающими всякий раз просыпаться, когда его
судно скрипит и испытывает глухие удары волн, пробивая себе путь сквозь
ненастную бурную ночь.
<997 ... Удар ... 998... Удар ... 999...> Подъем, шкипер! Прекрасное
утро! Вам пора на вахту!
