鸡蛋掉进很深的海里面会被压破吗？？

zsq-w

搜索了下果然有气室

   

cdstudio

zytsang 发表于 2012-7-18 11:22
个人愚见：
我好像记得说，完美的鸡蛋壳的壳面，受静水压力下，面内不出现拉应力。这样壳面应该是受二向压 ...

在水里是三向压应力, 不是两向, 三轴试验在固结压力下也是没有剪切的, 这个时候应力点刚好处在偏应力平面的正中心

敦诚

三轴压力是没有屈服，但是这个一般限于金属材料，而且金属在很高三轴应力状态下（如果是拉力），也会发生屈服。当年mises做的试验也是三轴压缩。
这个只是针对于本构而言，如果对于结构而言，破坏模式可能将会发生变化，屈曲失稳是最有可能发生的破坏模式，而且鸡蛋壳又不是完美的球行体，必然存在初始缺陷，所以一定屈曲。
还有一点就是鸡蛋壳是近视的椭球体，用夹杂理论分析（相当于液体夹杂固体）它的eshelby张量一定不具有三轴的对称性，所以在水中鸡蛋壳也不会是收到等维压状态，可能应力状态不在等轴应力子午线上。那么说到底是发生屈曲失稳还是应力的破坏就开鸡蛋壳的强度了。

但是上面的一切结果都是不考虑渗流的，考虑渗流就不坏了。

tonnyw

Let us idealize the problem a little bit by assuming that the egg is filled with water-like fluid completely. If the water-like stuff inside is not compressible, the egg is going to be okay. But even the water under high pressure will have deformation, thus the egg is going to have bulk strain and hence bulk stress. My conclusion is: The egg is going to crack.

echo_shanghai

我的理解：鸡蛋肯定会破掉的。
原因有几点：
1.一个物体在深海中的mises应力状态取决于它自身的结构，如果是实心的致密物体，比如说金属球，由于是三向正压力相等，mises应力为零，如果是空心物体，由于存在内外压力，物体壳上的mises不是零，只要载荷达到一定程度，必然破坏。当然目前海底最深的地方是1万多米，静水压力约100MPa，只要进行结构设计，还是可以做出不破坏的物体的，比如说现在的蛟龙号，以及美国人几十年前探测马里亚纳海沟的潜艇。显然，鸡蛋的强度是达不到这个水平的。
2.结构失效以及屈服准则是人为定下来的，根据不同的物性，失效准则有很多，mises只是其中一种理论，并不是只要mises应力小物体就不会破坏，脆性物体就不适用mises准则，这个大家应该也都知道。深海中的空心物体除了面临应力破坏外还有很大程度就是失稳的问题，失稳失效应该是首先发生的问题。
3.实际上即使是实心的物体，当外压达到一定的程度后，也会发生变化。例子嘛，其实很多，比如地球中心，太阳中心，在这个环境下，就不是纯粹的宏观力学问题了。

zcs220

敦诚 发表于 2012-7-18 17:49
如果你要问我说一个金属壳体的话，我说可能会坏，但是忌惮应该不坏，因为在深海中他就能渗流了，这样内压和 ...

同意渗流

billowriver

很有意思的问题啊，我想如果在蛋壳上取一个小块，那么这个小块应该处于有侧压的双轴压缩状态

首先鸡蛋里面有气穴，液体基本不会承压的。刚才翻了一下材料力学书，薄壁容器环向受压力（面内）=P*d/2t，d是直径，t是厚度，根据鸡蛋的直径厚度比，环向压力大概是5*P，那么，如果是1000米的深度，海水压力10MPa，那么鸡蛋环向压力50MPa，应该不会破，如果10000米，海水压力100MPa,那么环向压力500MPa。考虑到一般岩石抗压强度在100-300MPa,鸡蛋应该扛不住了。

既然是有侧压的双轴压缩状态，那么也是有可能发生屈曲的。至于侧压和环向压力多大，壁厚多厚的时候才能产生屈曲，推导就比较麻烦了，不过感觉应该很难达到

bingga

静水压力状态下：
如果鸡蛋外壳和内部同一种材料，那么MISES stress应力为0，形状不变，体积变小，难道会被压成无限小？
如果鸡蛋内部是不可压缩流体，层蛋壳内外压一样，蛋壳不会破坏；
如果考虑气穴，外部压力到一定程度蛋壳脆性破坏；

过客江南

不试一下怎么知道，头头是道的

shawn2008

这么好玩的话题，有没有考虑天然鸡蛋，人造鸡蛋，生的鸡蛋，熟的鸡蛋。。。。。。？

过客江南

shawn2008 发表于 2012-7-19 16:05
这么好玩的话题，有没有考虑天然鸡蛋，人造鸡蛋，生的鸡蛋，熟的鸡蛋。。。。。。？ ...

这是个实际的问题，逻辑辩论不清~~既然你能考虑到不同的鸡蛋的情况，难道不明白我那句话的意思么？更细一点，你还要了解鸡蛋更多的信息，比如组成、缺陷等等

seawideyp

煮鸡蛋都吃过，应该知道一般大端会空一块，鸡蛋越陈空的越多
实际上这个实验也许不难，密封容器内放入鸡蛋后打压
另外鸡蛋用微波炉加热会爆炸的啊

shawn2008

过客江南 发表于 2012-7-19 16:24
这是个实际的问题，逻辑辩论不清~~既然你能考虑到不同的鸡蛋的情况，难道不明白我那句话的意思么？更细一 ...

我们上学的时候应该都学过哲学中的一个经典问题，乌龟和狗的赛跑问题。 你所说的关于鸡蛋的更多信息，就和我们想要知道狗的具体速度、乌龟的速度一样。 但这是一个关于理性思维的问题，实际上是不能拿来一只狗和乌龟，让它们实际跑一下的。


当狗到达乌龟的位置时，乌龟会向前走一段距离，当狗到达乌龟下一个位置时，乌龟又向前走了一段距离,如此推理，狗永远也追不上乌龟。
推理图如下：
狗..........乌龟
             狗.............乌龟
                             狗........乌龟

过客江南

shawn2008 发表于 2012-7-19 16:44
我们上学的时候应该都学过哲学中的一个经典问题，乌龟和狗的赛跑问题。 你所说的关于鸡蛋的更多信息，就 ...

那如果我还要考虑海水的盐度、温度等情况呢？那么鸡蛋有可能被压碎，有可能是渗透，甚至是可能会浮起来~~而且与你所说的哲学问题完全不用联系在一起，您想多啦

tonnyw

seawideyp 发表于 2012-7-19 16:31
煮鸡蛋都吃过，应该知道一般大端会空一块，鸡蛋越陈空的越多
实际上这个实验也许不难，密封容器内放入鸡蛋 ...

I think it is easy to do the experiment for egg. Find a steel can, put the egg in, fill it with water, seal the can. Then go to a very tall building and drop it. We need the impact pressure about 100Mpa. From this value, we can calculate how much the height we need. But make sure there is no one on the floor. Otherwise, it would be a life-or-death problem and not an egg problem any more.

zsq-w

tonnyw 发表于 2012-7-19 20:51
I think it is easy to do the experiment for egg. Find a steel can, put the egg in, fill it with wa ...

那会不会变成了动态问题？

seawideyp

tonnyw 发表于 2012-7-19 20:51
I think it is easy to do the experiment for egg. Find a steel can, put the egg in, fill it with wa ...

罐子会不会先碎了呢

hebaojie

这个问题是不是类似于人能不能把鸡蛋握在手里面握破，有的人说不能，有的人说大力士可以。但是鸡蛋表面受到的是压力

luodaguo023

路过，学习了，顶一下你们！

zsq-w

hebaojie 发表于 2012-7-20 08:30
这个问题是不是类似于人能不能把鸡蛋握在手里面握破，有的人说不能，有的人说大力士可以。但是鸡蛋表面受到 ...

用手捏的话，压力没有水压那么均匀。