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食品包装袋的边缘有一个小缺口就容易撕开
简而言之,就是缺口处材料的承载面积相比较于正常无缺口材料有所减小,而缺口处无法承受外カ,那么这部分外力就需要由近缺口处的材料来承担,即将缺口部分应承担的外力传递给缺口前方的材料,产生应力集中现象。
又因为应力集中,会造成缺口根部(也就是你撕的地方)应力最大,所以就更容易撕开啦~
所以并不是因为有缺口所以能撕,而是应力集中效应帮你给了缺口一个最大也最合适的力。
至于为什么缺口根部力最大,这很好理解,接下来需要一点物理基础,理科同学继续,文科同学感兴趣的也可以看一看
虽然我们在生活中接触到的是应力集中效应的应用,但学习时我们会在材料类基础课程中专门研究缺口这部分遇到,而且他只是我们在研究缺口顶端应力应变分析中的一部分。
当我们研究缺口试样时,对缺口试样上下两侧都施加拉力σ(Sigma),便于更直观的理解,我们引入物理力场中力线的概念,就可以得到下图
我们可以看到在远离两端缺口,靠近试样中间部分,力场中的力线分部是十分密集且均匀的,所以在这些截面上的应力也应当是十分均匀的。
但在两端缺口部分,我们发现ta的力线就有所不同,较为密集,力线越密集,应力也就越大,在缺口外沿处达到最大σmax。
其实应力集中只是缺口的一个作用,在改变了缺口应力状态后,使平板中材料所受应力由原来的单向拉伸改变为两/三向拉伸,在缺口根部产生三向应力状态,对材料屈服和塑性变形起到一个约束作用,是缺口更为重要的作用。
我们可以理解成:一个缺口试样的屈服强度完全可以高于一个光滑试样,这种屈服强度的提升要归功于上面提到缺口的第二个作用,而这种提升可以达到原屈服强度的2.5倍以上,所以缺口也有缺口的作用,研究好利用好就能创造价值。
原文标题:为什么食品包装袋边缘撕开?http://yoyobest.com/xwzx/1069.html
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