说到应力,它其实一直都在我们身边,只是肉眼看不到而已。比如说美国发生过的工业事故,一个高压容器因为内部的应力腐蚀开裂没被发现,突然爆裂导致碎片乱飞,夺走了好多无辜者的生命。还有一次是管道焊接的时候,工人忽略了管道热膨胀产生的储能,垫木一掉瞬间释放能量,管道像巨锤一样砸伤人。 我想跟大家讲一下什么是应力。物理学上把它定义为材料内部单位面积上承受的内力。当外力试图改变一个物体的形状时,物体内部就会产生一种抵抗的力,就像我们拉弓一样。弓臂弯得越厉害,弦上的张力就越大,里面积累的弹性势能也就越多。 那次工地上的惊险一幕我还记忆犹新。有个工人为了图省事直接站在了成捆的钢筋上,他以为钢铁稳如泰山呢。结果捆扎的钢筋被切断后触地,积蓄的弹力像弓弦一样一下子松开了,直接把他给弹飞了。这不是意外是必然啊!我们生活的世界里到处都有这种看不见、摸不着却真实存在的力量。 这次视频里另一个工人就挺聪明的。他在给拖车加装木板的时候先把木板压弯了一些。他知道这样能让木板内部产生巨大的弹性形变,积蓄应力。然后他把支撑物敲掉了最后轻轻一敲,木板上的应力瞬间释放出来精准地卡进了卡槽里。他这就叫主动驾驭这股力量。 有个关键问题我们得注意:应力并不是永远温顺的。它有一个临界点叫屈服强度。如果外力超过了材料能承受的极限,灾难性的释放就会发生。拿那个看似结实的木板来说吧,如果工人施加的压力超过了它内部纤维的抗拉强度,木板就会瞬间断裂。那一刻积蓄在里面的能量就会狂暴地不受控制地释放出来。 工程师们其实就是在做这方面的计算和利用工作呢!像那些横跨峡谷的大桥还有桥塔拉住主缆这些都是为了确保材料内部的应力控制在安全范围内的。我们坐的椅子和脚下踩的地板也都在时刻对抗重力和各种复杂的应力场。 对于我们普通人来说可能不需要去算那些复杂的公式但必须对这些看不见的力量有敬畏之心才行!当你试图撬动一根紧绷的绳子或者站在一堆堆高的钢管旁边的时候一定要敲响警钟:你面对的可能是一个正在积蓄能量的隐形巨人啊! 理解了应力你才能理解危险为什么潜伏着;懂得了它释放的规律你才能在关键时刻保护好自己和别人的生命安全!那根被弹起的钢筋和那块精准卡入的木板都在告诉我们:世间万物都有度进与退收与放都藏在力与力之间微妙的平衡里面呢!只有敬畏规律才能走得稳走得远啊!