ося б лише застерегти членів Інституту від заспокоєння, перш ніж не буде досягнута повна ясність у питанні молекулярного зміни заліза, так як питання це представляє надзвичайну важливість, а поломка однієї- єдиною осі в одному- єдиному випадку щоразу знову поставить це питання, незалежно від того, чи буде до інженера і технічному інспекторові пред'явлено звинувачення в людиновбивстві чи не буде. Дослідження в цій області вимагає, отже, найбільшої обережності, і в нашому розпорядженні немає очевидних доказів, за допомогою яких ми могли б встановити, що вісь володіла волокнистої структурою до зламу і придбала кристалічну після зламу. Я хочу тому, щоб ви, члени Інституту, оскільки ви маєте справу з виробництвом заліза, задумалися б, перш ніж ви прийдете до рішення, що залізо є речовина, здатне до кристалізації або до молекулярного зміни під впливом вібрацій ... ».
Обговорення цього питання тривало і на засіданнях Інституту, що відбувалися в 1850 р і висвітлених у друкованих працях, які стосуються цьому році. Вельми цікава думка була подана на одному з цих засідань Ходжем (PR Hodge) [22]: «Щоб прийти до скільки-небудь достовірним висновків щодо структури заліза, необхідно було б звернутися до допомоги мікроскопа і розглянути волокнисту і кристалічну структури». Цьому раді послідував Стефенсон, який заявив (на наступному засіданні), що він мав випадок досліджувати зразок заліза, відомого як «кристалічна», і інший зразок заліза, «волокнистого», під мікроскопом з великим збільшенням і що він, ймовірно, здивує членів Інституту повідомленням , що ніякої реальної різниці між ними він виявити не зумів.
Випробуваний зразок
Рис. 3. Машина Джемса - Гальтона для іспитів на витривалість.
Майже в той же самий час, поки відбувалася ця дискусія з питань втоми на засіданнях Інституту інженерів-механіків у Лондоні, цікава робота з того ж питання була проведена комісією, сформованою в 1848 р для обстеження застосувань заліза в залізничних спорудах. У плані робіт цієї комісії капітанами Генрі Джемсом (Henry James) і Гальтоном (Galton) було зроблено в Портсмуті експериментальне дослідження міцності залізних брусів, підданих великому числу циклів завантаження. Для того щоб завантажувати брус згинального навантаженням, а потім раптово розвантажувати його, був застосований обертається ексцентрик (рис. 3), причому частота вироблених їм вигинів змінювалася в інтервалі від 4 до 7 на хвилину. З числа брусів, підданих цим випробуванням," три витримали 10000 циклів вигину, рівного тому, який викликається навантаженням, складової 1/3 від статичної руйнівного навантаження, не отримавши ніякого явного збитку у своїй здатності чинити опір статичним навантаженням; одну дошку зруйнувався цосле 51538 таких вигинів, інший же виніс 100000 таких вигинів без всякого помітного зниження міцності, тим часом як трьох бруса, що випробували на тому ж ексцентриці повторний вигин рівний тому, який викликається статичним навантаженням, складової 1/2 від руйнуючої, зруйнувалися відповідно після 490, 617 і 900 циклів. Звідси тому слід зробити висновок, що залізні бруси здатні витримувати нешкідливо повторне додаток навантаження, складової тільки 1/3 від руйнуючої ».
Фейрбейрн надзвичайно цікавився питанням, як відображається на міцності трубчастих мостів повторне нагружение їх вагою проходять поїздів. Він поставив перед собою завдання знайти те найбільшу напругу, яке можна було б докласти невизначено велике число разів, не завдаючи цим ніякого шкоди матеріалу. Таким шляхом він міг би обчислити безпечне робоче напругу. Він вказує, що при проектуванні великих трубчастих мостів розміри їх призначалися таким чином, щоб руйнівне навантаження на них «перевищувала в 6 разів ту саму важку навантаження, якої вони могли б бути піддані, якби при цьому була знята половина ваги самої труби. Це було визнано відповідним достатньому запасу міцності; проте подальші міркування, сопутствовавшие введенню нового конструктивного принципу при використанні ще не випробуваного в практиці матеріалу, спонукали підвищити запас міцності, так що тимчасовий опір стало перевищувати найбільш можливий тяжкий вантаж уже не в 6, а в 8 разів ». Після цього Фейрбейрн переходить до обговорення вимог Міністерства торгівлі, згідно з якими «всі майбутні мости для залізничного транспорту не повинні завантажуватися понад ніж на 788 кг/см 2 (5 т на 1 кв. Дюйм)». Він (правильно) зауважує, що стисла стінка в трубчастих мостах може піддатися викривленню при порівняно низьких напругах і що для уникнення цього потрібно застосувати комірчастою конструкцією.
Для того щоб визначити безпечне значення робочого, напруги для мостів, Фейрбейрн вирішив провести випробування таким чином, щоб деформації, що виникають в мостах при проході по ним важких залізничних поїздів, виявлялися б якомога раніше. З цією метою була застосована...
