從材料力學(xué)角度解釋冬天水管破裂而冰沒有碎

水水5

不知道我這題目算不算理論探討高端。

3 I! ~7 g6 |" x$ j這個題目是材料力學(xué)第八章強度理論中的課后思考題,，話說當(dāng)年我也去問老師來,，老師也說的很像網(wǎng)上的,，什么三向受壓合力為零,，我現(xiàn)在覺得網(wǎng)上的這個答案很可笑。冰的膨脹肯定受到了一定的限制,，體積比不受水管禁錮時小,。合力為零了怎么還縮小,。考慮內(nèi)力,，任何一個穩(wěn)定的狀態(tài)的合力都為零,。那水管的合力也為零，怎么就破了,？

說說我的看法,。不對請大俠批評,，算是拋磚吧,。不知道我這能不能算上磚。

強度理論中分兩大類,，脆性材料的主要破壞形式是脆性斷裂,，第一第二強度理論適合。冰屬于脆性材料,，根據(jù)第二強度理論,，由于三向受壓，其最大應(yīng)變小,，不足以達到極限應(yīng)變,；且根據(jù)公式等效應(yīng)力等于三者差，當(dāng)然還有個泊松比系數(shù),，所以三向受壓基本不可能破壞,。

% q7 F5 _: E" E' k; M0 T4 T( O水管屬于塑性材料，破壞形式是塑性屈服,。適用于第三第四強度理論,。三向受拉恰是最壞的情況，形狀改變比能最大,，所以會破壞,。
" M/ N! x9 L' y. N
  P5 \; y) I6 c4 W假想一下，冰里面包了個鐵塊,，鐵塊也會有裂紋的吧

水水5

其實我覺得我自己仍然不懂,。大俠們討論一下吧

成形極限

三向受壓如果均等,，去除球張量，沒有剪應(yīng)力成份,，不可能破壞

成形極限

你需要好好理解強度理論所述的破壞條件

逍遙處士

那個合力說的是外力,。外為陽內(nèi)為陰，內(nèi)外不同,。

原諒我今天

俺力學(xué)學(xué)得不好,，不過俺覺得“冰沒有碎”這個說法未必能反映真實情況。俺覺得它本來就是碎的,，因為有了來自水管內(nèi)壁的壓力它才結(jié)成一整塊的,。俺這純屬臆測，如果覺得不對,，可以無視,。

LIAOYAO

一個簡單受力問題，畫幾個矢量去理解就容易,。
$ `) l/ n; R" P+ A
( m7 T! R' z# {# Q. v( i# y6 V+ w: \# l通篇文字只會更暈人,。

愛貓人士薛定諤

其實我想求張圖，以前家里冬天也壞過水管,，但沒仔細(xì)看
在水管破壞之前,，理論上冰不會裂開，但破壞是個動態(tài)過程,，一般來說不會爆裂的,，破壞的時候即使冰裂了，也彈不出來,，也會連在上面的

zerowing

! @$ h( d# p4 W2 M- M
( ?% \3 F2 F8 @0 X( A* \& g咱換個說法吧,。你別去考慮什么水管還是冰。現(xiàn)在我們手上就是一個正四面體的春體單晶體,。俺就這么給你比喻下,。
你自己想想，均勻的去全面壓這個正四面體會導(dǎo)致這個四面體解體嗎,？而均勻的去拉這個四面體,，會解體嗎？想明白了,，再看這個問題就容易了,。
, ^. _, q" u2 Y8 G8 U然后，總的來說,。材料被破壞,，本質(zhì)上是分子間或者晶體間的引力關(guān)系被拉斷。即使是脆性材料的受壓破壞,，也必然是在另外的方向上受拉斷裂,。所以,，說材料三向均壓不會被破壞是有道理的。

1007344277

我感覺冰與金屬根本就不是一回事,，根本原理上就不是一回事,，水管的凍裂不涉及相變，只是單純的熱脹冷縮導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,，水的結(jié)冰是由內(nèi)而外結(jié)晶的過程,，這也就是為什么水的結(jié)冰是熱脹冷縮的特例。水結(jié)冰時膨脹,，將出現(xiàn)細(xì)微裂縫的水管漲裂,，就是這樣的