材質與形狀對受力反應的影響 - 土木

※ 引述《saltlake (SaltLake)》之銘言：
: 材料力學提到 物體形狀尖銳或者內部存有裂縫
: 等因素都會導致受力時應力集中
: 那麼物體有不同材質的時候受力又會有甚麼特殊反應?

材料力學性質相近則無應力集中
變形也會對應組成率有所不同
具體有興趣可以用有限元素軟體試試看solid功能

: 比方說圓形截面的均質柱體內嵌入一個均質的異質球體
: 像是水泥柱內有個鐵球 這樣會有應力集中發生或者
: 甚麼特殊現象發生嗎?

在想像這種比較理論的問題時
可以把其中一個材料想成很極端的材料
譬如說鐵球換成一顆氣球裝滿水（水球）
或是橡膠、空氣、鑽石 等
而在計算力學的時候可以用材料力學的轉換斷面法
是用不同的彈性模數來處理
所以在不同材料交界處有應力不連續
其差值為（n-1)sigma

: 如果是一排圓形截面的均質柱體 除了當中一根是鐵柱
: 其他都是水泥柱 這些柱體上方受到均勻下壓的正向力
: 這樣會有何特殊現象?

考慮各柱之邊界條件後的軸向勁度
再依勁度分配縱向力
這題材料力學常常考
而且還跟正向力大小 不同材料間的降伏強度有關


為了避免不同材料間應力不連續產生之破壞
有一種結構組的論文方向是
功能梯度材料(functionally gradient materials)
真的有興趣可以找來看

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