为什么我觉得热应力和牛顿力学有矛盾？

lfm1111 · 发表于 2009-1-2 03:56:21

物体冷却时的热应力，表面为压应力，心部为拉应力。可是牛顿力学不是说作用力和反作用力是大小相等，方向相反吗？这样如果表面给心部一个拉力，心部也给表面拉力；表面给心部一个压力，心部也给表面一个压力。
所以表面和心部，要么都是压应力，要么都是拉应力才对啊。拍脑袋想了半天，没弄明白。

夏日凉风 · 发表于 2009-1-2 08:34:19

就是因为表层和心部的应力大小方向不同，工件才出现了变形和开裂。给你举个例子，两个人在玩翘翘板时，如果用同样的力，都向下压，那翘翘板还会动么？那应该是静止的，稳定的，只有两个人用力不同，或者方向相反时，翘翘板才会晃…这个和翘翘板游戏有点像…

若潮 · 发表于 2009-1-2 10:09:23

正是因为符合牛顿的作用力与反作用力定律..才会出现表拉心压的情况...表面给心部一拉应力的时候,心部会给表面一压应力...你仔细看下书..分析下...

戴铭 · 发表于 2009-1-3 11:49:23

1、说力，一定注意3点：大小、方向、作用点。
2、工件实际受力状态非常复杂，3维方向上的应力也不一定全是拉或压应力。比如大家说的状态下：表面：轴向受压，周向受压，径向受拉。

lfm1111 · 发表于 2009-1-7 12:45:29

原帖由若潮于 2009-1-2 10:09 发表
正是因为符合牛顿的作用力与反作用力定律..才会出现表拉心压的情况...表面给心部一拉应力的时候,心部会给表面一压应力...你仔细看下书..分析下...

那这两个力不就是同一个方向了？不符合“大小相等方向相反”的原则嘛。

songge · 发表于 2009-1-7 17:35:12

拿表面和心部来说吧：如果是表面为压应力，那么心部必为拉应力，只有这样才会平衡！牛顿力学说作用力和反作用力是大小相等，方向相反！
可能是你没有真正理解应力的概念，物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。比如说你压一个物体，物体截面上某点受到来自你的一个压应力，因为物体是连续的，这个质点将去压与之接触的另一个质点，反过来，另一个质点必将给这个质点一个反作用力，所以说这个质点还是受两个力，方向相反，大小相等。因为不能作图，全是文字解释，解释不清的话，就请去查一下材料力学方面的知道吧！

psy11424 · 发表于 2009-1-9 23:24:22

力的作用是相互的

横笛吹雨 · 发表于 2009-1-10 10:54:09

楼主说的是径向的力，而径向的力的不同会导致切向应力的不同。以圆柱体为例，当表层受到心部的径向拉应力作用时，则表层各个受力单元会产生切向的互相挤压，也就是产生了切向压应力。以此类推。

落水残阳 · 发表于 2011-10-10 10:38:44

拉应力和压应力说的是方向。比如一个圆柱形工件，指向外表面的是拉应力，指向中心轴的是压应力。就不存在什么矛盾了。冷却时，表面收缩，内部阻碍这种收缩，于是给了表面向外的力，也就是拉应力，而同时表面给了心部一个向内的力，也就是压应力。跟newton不矛盾的

铸剑打铁磨菜刀 · 发表于 2011-10-11 07:41:51

应力和力不是一个概念，应力是单位横截体积上所受的力

jannock78 · 发表于 2011-10-11 12:00:57

弯一块橡皮看一看就清楚了。

变形不是一维直线方向，而是三维的。

wanggong · 发表于 2011-10-11 12:19:03

牛顿力F单位是牛或千克(严格是牛,千克是质量单位,两者可换算1千克=9.8牛).应力是pa/mm2(压强单位,但应力不是压强).juanyefenfei 说对了,应力是单位横截体积上(单位面积更准确)所受的力.
在数学上,力是矢量(有大小有方向有作用点,力的三要素),而应力是张量,应力的数学表达式是矩阵,空间取向更为复杂.

冷热之间 · 发表于 2011-10-26 09:34:11

这正好说明作用力与反作用力的方向是相反的。

张虎栓 · 发表于 2011-10-22 23:41:31

第一次接触拉应力和压应力这两个概念，刚才想了想有道理。谢谢大家！这里真是个学习的好地方啊。

zhaoyun123 · 发表于 2011-10-24 21:12:44

本帖最后由 zhaoyun123 于 2011-10-24 21:15 编辑

楼主你那句话应该是表面是压应力和反拉应力，心部为拉应力和反压应力你少说了2个力吧

落水残阳 · 发表于 2011-10-26 16:49:54

wanggong 发表于 2011-10-11 12:19
牛顿力F单位是牛或千克(严格是牛,千克是质量单位,两者可换算1千克=9.8牛).应力是pa/mm2(压强单位,但应力不是 ...

感觉12楼说的是错的。应力也是有方向的。再者，力是矢量，面积是标量，应力应该是矢量。
具体可见束德林的工程材料力学性能。

wanggong · 发表于 2011-10-27 08:28:39

落水残阳发表于 2011-10-26 16:49
感觉12楼说的是错的。应力也是有方向的。再者，力是矢量，面积是标量，应力应该是矢量。
具体可见束德林 ...

应力不是矢量,是张量!
应力数学表达式与力的数学表达式不一样,应力与力的量纲(单位)也不一样!

wanggong · 发表于 2011-10-27 08:31:06

应力分析常取一个空间六方体作说明(方便数学计算,球体是不是更复杂?),力的分析物理上可抽象成一个点.

xiaoluo000123 · 发表于 2011-10-27 09:04:47

热应力是动态应力，从微观分析，表面最冷，原子运动是最慢的，往内部原子运动是依次增强的，这样运动快的会给运动慢一个冲击，这样压应力就产生了；而当有原子运动变慢他对心部原子的冲击就会减弱，对心部压力减少，为了保持平衡，心部力的表现形式就是拉应力，这样解释是不是能更好的理解？

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