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胡克定律!

来源:N       更新时间:2010-4-15
 
胡克定律是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它指出:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律。

胡克定律的表达式为f=kx,其中k是常数,是物体的倔强系数。在国际单位制中,f的单位是牛,x的单位是米,它是形变量(弹性形变),k的单位是牛/米。倔强系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力

prisonbreak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。

首先了解一下应力集中的原理。
应力在固体局部区域内显著增高的现象。多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域。应力集中会引起脆性材料断裂;使物体产生疲劳裂纹。
所以孔的存在就降低了墙的整体结构强度,更容易开裂。使其破坏所需的力相对要小。

在混凝土墙上打孔,会产生应力集中现象,应力和应变都将会发生变化。胡克定律给出应力和应变的关系,可以找到打孔的最佳位置。
钢筋混凝土是一种非弹性体,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,弹性系数cmn是空间坐标x,y,z的函数。弹性系数随坐标变化。

根据应力集中原理物体内部应力越大,破坏该物体所需的外力就越小,计算出,一般成人所具有的外力平均值f,作为破坏外力,那么就有个相对应的临界应力,如果内部应力超过这个临界值,就可以砸碎这堵墙。那么首先要建立关于临界应力的力学模型,得出其中的关系。
根据实际情况建立空间直角坐标系,其中x,y,z是该坐标系上的点,

应力σ根据定义是x,y,z的坐标函数,建立空间直角坐标系,得出一组三向方程。
应变ε根据定义也是x,y,z的坐标函数,得出一组偏微分方程。
胡克定律关于应力和应变的关系σ=e?ε,这个公式需要展开成一般形式
因为是非弹性体其中弹性系数cmn是空间坐标x,y,z的函数。

根据相对应的关系列出相应的一组关于x,y,z的方程。就是所谓的数学模型,接下来的问题,就是解决这个数学问题,根据实际情况,x,y,z的解可能是几组值,对应到空间坐标系上的一系列点,这些点投影到zoy平面上,就是我们一般正面对的平面,就是那堵墙,就是这些点的投影组成了x形状。

偶只是提供一个思路。关于上述方程,基本上都是涉及高等数学的求解方法,所以人工计算还是很麻烦。但是,一般工程学都有相应的计算软件,实在没有自己写个相应的计算程序也可以解决。只要建立正确的力学模型,然后分析出正确的数学模型,输入相关参数,计算机就可以算得想要的结果。因为ms参与了监狱的维修,所以知道材料的弹力系数以及一些参数。

求出x,y,z坐标后,当然要记下来,最容易记住的就是图形,所以ms就画到了恶魔的脸上了,然后又投影到墙上。

应变是材料受力后发生的变形,一般来讲是和应力成正比。e是弹性模量

 

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