Дэвид Киркалди (1820–1897) был шотландским инженером, который в викторианский период стал пионером в испытании материалов в качестве услуги инженерам. Он основал испытательную лабораторию в Саутварке , Лондон, и построил большую гидравлическую машину для испытания на растяжение или тензометр для исследования механических свойств компонентов, таких как их прочность на растяжение, модуль упругости или жесткость .
Дэвид Киркалди | |
---|---|
Родившийся | 4 апреля 1820 г. |
Умер | 25 января 1897 г. |
Место отдыха | Кладбище Хайгейт |
Национальность | Британский |
Образование | Эдинбургский университет |
Супруг (а) | Изабелла Макферсон |
Карьера
Дэвид Киркалди родился недалеко от Данди в Шотландии в 1820 году. Он работал на вулканском литейном заводе Роберта Напьера в Глазго и переходил из мастерской в чертежный кабинет. В результате промышленной революции были разработаны новые материалы, такие как сталь, чтобы заменить чугун и кованое железо . Свойства этих материалов не были изучены. В связи с его работой для Napier and Sons, Киркалди провел длинную серию испытаний на растягивающую нагрузку между 1858 и 1861 годами. Он опубликовал свои результаты экспериментального исследования сравнительной прочности на разрыв и других свойств различных видов кованого железа и стали в 1862 г.
Материалы для испытаний
Киркалди покинул Napier в 1861 году и в течение следующих двух с половиной лет изучал существующие методы тестирования и спроектировал свою собственную испытательную машину. Полностью за свой счет он заказал эту машину у фирмы Greenwood & Batley в Лидсе , внимательно следя за ее производством. Огорченный медленными темпами производства, через пятнадцать месяцев он доставил машину в Лондон в незавершенном виде в сентябре 1865 года. Испытательная машина имеет длину 47 футов 7 дюймов, весит около 116 тонн и была спроектирована для работы в горизонтальном положении. гидравлический цилиндр и баран. Машина до сих пор хранится в рабочем состоянии в музее Киркалди в Саутварке .
Новый испытательный центр
Машина все еще существует в старом испытательном центре в Саутварке (ныне испытательный музей Киркалди ) вместе с другим оборудованием, которое он разработал. Он основал бизнес в Саутварке в 1866 году, проводя испытания для внешних клиентов материалов, используемых в инженерных конструкциях, таких как мосты. В 1874 году предприятие переехало в соседнее специально построенное здание по адресу 99 Southwark Street, Лондон. Нынешний первый этаж здания является музеем его работы, и многие из его машин все еще находятся в рабочем состоянии. Знаменитая надпись над дверью гласит: « Факты, а не мнения» . Со многими неудачных продуктами либо из его собственных тестов или собранные на месте, он открыл «Черный музей» отказавших изделий и компонентов на верхнем этаже здания, но он был разрушен в Лондоне Blitz 1940 года трещиноватых рельефных образцов из Катастрофа на Тей-Бридж, вероятно, хранилась и выставлялась в музее.
Он разработал способы исследования микроструктуры материалов с помощью простого оптического микроскопа после полировки и травления образцов, взятых из компонентов.
Катастрофа на мосту Тай
Он проверил множество образцов, взятых с первого железнодорожного моста Тей, для официального расследования катастрофы на мосту Тей . Он подтвердил, что стяжные стержни из кованого железа вышли из строя при их соединении с чугунными колоннами моста, когда он испытал неповрежденные стяжные стержни с целыми ушками, все еще прикрепленными. Крепления представляли собой чугунные проушины, которые сломались в отверстиях для болтов, а после катастрофы на опорах были обнаружены многочисленные сломанные проушины. Критические элементы усиления оказались намного слабее, чем предполагал Томас Буш , инженер первого моста. Они вышли из строя при растягивающей нагрузке около 20 тонн, а не при указанных 60 тоннах, и явились основной причиной обрушения моста 28 декабря 1879 года. Поскольку он испытал несколько образцов каждой из нижних и верхних проушин, он смог показать что они продемонстрировали диапазон прочности, причем самые низкие результаты были вызваны дефектами, такими как раковины в литом металле. Таким образом, некоторые из верхних проушин были на самом деле слабее самых сильных нижних проушин, что подтверждается повреждениями, показанными на останках, оставленных на опорах после катастрофы. Он проверил сами стяжные стержни из кованого железа, и они оказались прочными, как указано, хотя и лишь немного прочнее, чем чугунные проушины, к которым они были прикреплены. Высокие балки также были изготовлены из кованого железа и обладали очень высокой прочностью на разрыв . Они были найдены после аварии на дне устья реки Тай и относительно мало повреждены по сравнению с чугунными колоннами, которые их поддерживали. Некоторые из них были повторно использованы в местных домах, а когда они были снесены в 1960-х годах, некоторые были перемещены в Королевский музей Шотландии в Эдинбурге , где они выставлены на всеобщее обозрение.
Смерть
Он умер 25 января 1897 года и похоронен в семейной могиле на восточной стороне Хайгейтского кладбища . Его сменил сын в семейном бизнесе.
Библиография
- WG Kirkaldy, Экспериментальное исследование сравнительной прочности на разрыв и других свойств различных видов кованого железа и стали (1862 г.).
Рекомендации
- Денис Смит: Дэвид Киркалди (1820-1897) и инженерные испытания материалов, Труды Общества Ньюкомен 53,1 (1980): 49 и далее.
- Питер Р. Льюис, Красивый железнодорожный мост Серебристого Тея: повторное расследование катастрофы Тей-Бридж 1879 года , Темпус (2004)
- Фрэнсис Робертсон, Дэвид Киркалди (1820-1897) и его музей разрушения: визуальные дилеммы инженера как ученого. Endeavour , 37,3 (2013) 125-132.