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[结构力学] 利用打蛋机在墙上打洞来降低墙体结构强度是否可行?

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发表于 2006-8-21 21:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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最近在看美国热播电视剧<越狱>,其中说到用一个打蛋机在墙上凿6个形成X型的孔,从而降低结构强度,是否可行?


弹性定律是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要基本定律之一。在现代,仍然是物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比,即f= -kx。k是物质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。为了证实这一定律,胡克还做了大量实验,制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。
这条定律是初中学的。也叫弹性定律,剧情里面的胡克定律和这个没什么关系。



prison break里面说的是力学的胡克定律,这个是材料力学里面的知识点,具体计算起来比较复杂。记得以前看过一个记录片,关于爆破的方法,在一个实心的大块混凝土结构上,通过计算得出关键的受力点,然后在这几个受力点上打孔,接着放入引爆所需要的最少量的炸药,进行引爆,引爆的结果就是会导致混凝土爆炸影响范围最小,这种爆破方法就是通过精确的计算来决定爆破最好的效果,从而不会影响其他的附近的建筑物。

PB里面就是MS通过计算,得出那堵混凝土墙的几个关键受力点的坐标,画到了恶魔的脸上,然后通过投影,映射到那堵墙上。把那几个受力点打通后,受力点的承受力量被削弱了,自然而然那堵墙很容易敲碎了。MS是学土木工程的,这个对他来说应该是在熟悉不过了。


胡克定律
Hook's law
    材料力学和弹性力学的基本规律之一。由R.胡克于1678年提出而得名。胡克定律的内容为:在材料的线弹性范围内,固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比;也可表述为:在应力低于比例极限的情况下,固体中的应力σ与应变ε成正比,即σ=Εε,式中E为常数,称为弹性模量或杨氏模量。把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态,则可得到广义胡克定律。胡克定律为弹性力学的发展奠定了基础。各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式:
   σ11=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε11,σ23=2Gε23,
   σ22=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε22,σ31=2Gε31,(1)
   σ33=λ(ε11+ε22+ε33)+2Gε33,σ12=2Gε12,及

    式中σij为应力分量;εij为应变分量(i,j=1,2,3);λ和G为拉梅常量,G又称剪切模 量;E为弹性模量(或杨氏模量);v为泊松比。λ、G、E和v之间存在下列联系: 式(1)适用于已知应变求应力的问题,式(2)适用于已知应力求应变的问题。

    根据无初始应力的假设,(f 1)0应为零。对于均匀材料,材料性质与坐标无关,因此函数 f 1 对应变的一阶偏导数为常数。因此应力应变的一般关系表达式可以简化为


上述关系式是胡克(Hooke)定律在复杂应力条件下的推广,因此又称作广义胡克定律。
    广义胡克定律中的系数Cmn(m,n=1,2,…,6)称为弹性常数,一共有36个。
    如果物体是非均匀材料构成的,物体内各点受力后将有不同的弹性效应,因此一般的讲,Cmn 是坐标x,y,z的函数。
    但是如果物体是由均匀材料构成的,那么物体内部各点,如果受同样的应力,将有相同的应变;反之,物体内各点如果有相同的应变,必承受同样的应力。
    这一条件反映在广义胡克定理上,就是Cmn 为弹性常数。
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发表于 2006-8-22 10:08 | 显示全部楼层
我以为是利用了断裂力学,在关键受力点钻孔,使得点上的集中应力更大
发表于 2006-8-26 16:21 | 显示全部楼层
楼上说的对啊,
跟胡克什么关系?
发表于 2006-8-27 00:36 | 显示全部楼层
我也没看出来有什么关系
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