Πρόβλημα αντοχής υλικών (χαλύβδινη σφαίρα στην άβυσσο)

[Ροδοπουλος]

Εαν πάρουμε μια μπάλλα απο χάλυβα χωρίς το παραμικρό ψεγαδι στην εσωτερική της δομής και την πετάξουμε σε αβυσσο τι θα γινει? Το ερωτημα ειναι απο το ΜΙΤ πέρσι στους Μηχ/Μηχ.

[nik]

Μήπως λόγω πίεσης θα αλλάξει το σχήμα της?!

 

Επειδή είναι και σφαίρα απλά θα μικρύνει η διάμετρος χωρίς να αλλάξει το σχήμα...?!

[jkar]

πώς ορίζεις την άβυσσο ;

[ted78]

Λογικά εννοεί θαλάσσια άβυσσο

[nik]

ε ναι λογικά θάλασσα είναι και κάτι γίνεται με την πίεση...

 

Τώρα εγώ τον χάλυβα δεν καταλαβαίνω...

[kostassid]

Μεχρι η εξωτερικη πιεση να φθασει στο οριο διαρροης του χαλυβα (αν φθασει πρακτικα, σε ποιο βάθος γίνεται αυτο ευκολος υπολογισμός, έστω οτι λεγεται κρισιμο βαθος) η μπιλια δε παθαινει τιποτα. Μετα το κρισιμο βαθος ελλατώνεται ο ογκος της πρακτικα συμμετρικα λογω των μικρων της διαστασεων

[CostasV]

Μπορούμε να λάβουμε ότι το όριο ελαστικότητας του χάλυβα είναι περίπου 210 MPa και το όριο θραύσης είναι περίπου 400 ΜPa.

 

Για να επιτευχθεί πίεση 210 MPa (=210.000 kPa = 2100 bar ) στην θάλασσα θα πρέπει να πάμε σε βάθος περίπου 21 km (10 m προκαλούν πίεση 1 bar). Επειδή τέτοιο βάθος δεν υπάρχει στη θάλασσα, μπορούμε να πούμε ότι η μπάλλα απλώς θα καθήσει στο βυθό χωρίς να πάθει τίποτα.

[oyabun]

Η εξωτερική πίεση είναι τριαξονική υδροστατική, επομένως δεν μπορεί να "αστοχήσει" το υλικό, αφού δεν έχουμε διατμητικές παραμορφώσεις=λοξό εφελκυσμό. Απλά θα συρρικνωθεί.

Σε άπειρο βάθος, πολύ πιο γρήγορα θα έχουμε σύντηξη δευτέριου και τρίτιου στο νερό πριν επηρεαστεί ο χάλυβας (που μάλιστα αποτελεί και το όριο της σύντηξης πριν τους υπερκαινοφανείς)

[nik]

Όντως γιατί μπλέκουμε διαρροές, θραύσεις κ.τ.λ.? Δηλαδή στην ελαστική περιοχή μια χαρά δεν παραμορφώνεται το υλικό? Τώρα σαν μηχανικός δεν μπορώ να εξηγήσω αφού θα έχουμε μείωση της μάζας ομοιόμορφα αυτή η μάζα που θα χαθεί από την συρρίκνωση λογικά αποβάλλεται με την μορφή κάποιας ενέργειας από το σώμα...Πως όμως?!

[Ροδοπουλος]

Η εξωτερική πίεση είναι τριαξονική υδροστατική, επομένως δεν μπορεί να "αστοχήσει" το υλικό, αφού δεν έχουμε διατμητικές παραμορφώσεις=λοξό εφελκυσμό. Απλά θα συρρικνωθεί.

Σε άπειρο βάθος, πολύ πιο γρήγορα θα έχουμε σύντηξη δευτέριου και τρίτιου στο νερό πριν επηρεαστεί ο χάλυβας (που μάλιστα αποτελεί και το όριο της σύντηξης πριν τους υπερκαινοφανείς)

 

Ακριβως. Βεβαια πόσο μπορεί εαν συρρικνωθεί?