『壹』 是钢管容易折断,还是实心的钢棍易断
问题本身有问题,所以无解。比如纸一样薄的薄壁钢管,和同样粗的实心钢棍,当然是钢管比较容易折断。但比如用较厚的合金钢管和同样粗的脆钢棍,又是钢棍容易折断了。
『贰』 钢管PK甩棍,长度相同的情况下哪个厉害
一、甩棍概述
1、甩棍的种类
国内外甩棍品牌众多,总体来说,国内能见到的甩棍,根据结构上的差别大致可以分为四种。
钢卡式:被绝大多数甩棍采用。甩棍展开时依靠节与节重合部位之间的摩擦力锁定,因此重合部分接合要良好,以确保甩棍在戳刺物体或受到震动时不会轻易解锁。在甩棍的尾部,尾帽和手柄之间有一个钢卡,由一个圆形底托和两个簧片组成。在收缩状态下,钢卡的两个簧片会撑在最细一节的内壁,使棍节不会自己滑出。钢卡式的优点在于:一,可以通过调整钢卡簧片外张的角度来改变甩棍甩出时的阻力;二,钢卡可以很方便的更换。
磁吸式:与钢卡式的区别是把后边的钢卡换成了磁铁,磁吸式甩棍有两个缺点:一,尾帽占据了相当大的长度,与钢卡式相比,收缩长度相同的情况下,磁吸式的伸展长度要短了一截,也就是说,磁吸式甩棍的无效长度较大;二,磁吸式甩棍所用的磁铁磁性较强,会对手机、手表、磁卡等物品产生不利影响。
自弹式:某国产自弹式甩棍结构。棍子的第一节根部有一圈凹槽,在收缩时,手柄上的卡子会卡在凹槽内,按下手柄上的开关,卡子抬起,棍子内部的强力弹簧会把前两节弹出。缺点:手柄上的开关会影响握持时的舒适度。
机械闭锁式:前三种甩棍都属于摩擦闭锁式,打开时依靠摩擦力锁定。而机械闭锁式甩棍则是依靠连接部分的卡簧来完成伸展状态下的闭锁。收棍时按住尾部的按钮即可轻松收回。优点:一,锁定牢固,伸展状态下可以承受很大的垂直作用力而不会缩回;二,收棍方便快捷。缺点:一,由于打开后连接部分并不像摩擦闭锁式甩棍那样紧密接触,所以节与节之间会有轻微的晃动;二,结构复杂,易坏难修。
以上是按照结构进行的甩棍分类。依据其他不同的标准,甩棍还可以分为很多种,比如根据材质的不同可以分为钢制甩棍、铝合金甩棍、尼龙甩棍,根据手柄处理方式的不同可以分为胶柄甩棍、全钢压花甩棍,根据节数的不同可以分为两节、三节、四节甩棍,等等等等,在此不再一一赘述。
2、甩棍的特性
甩棍源于短棍,或者说,甩棍就是短棍的一种,但是它也有着一些自己的特性。
杀伤力:与普通短棍相比,如果使用相同的力量挥动,由于甩棍第一节较细,接触面积小,相同压力下产生的压强较大,而本身又是钢制,杀伤力比普通短棍肯定要强一些。因此切忌使用甩棍击打人体的头部颈部等要害部位。
重心:普通短棍重心在中间,在握持时需要在尾端空出大约一握的距离,使重心靠近握持手,以提高操控性。而甩棍的重心本身就比较靠后,在第二节靠近手柄处,可以说是具有与生具来的良好操控性。
锁定:市面上所见甩棍多是靠节与节之间重叠处锥面的摩擦力来锁定(机械闭锁式除外),衔接处加工精度越高,接触越紧密,锁定也越牢固可靠。需要注意的是,由于是靠摩擦锁定,在多次敲打硬物时受到强烈震动,再好的甩棍也有可能出现解锁的趋势,因此在实战中不建议使用刺的技法。
3、甩棍的选购
工欲善其事,必先利其器,在学习甩棍的使用技巧之前,你应该先懂得如何为自己挑选一条质量好又趁手的甩棍。
看做工。壁厚要均匀,钢卡式甩棍的钢卡弹性要好,还有倒角、手柄压花、腕绳、棍套等等,质量好的棍子每一个细节都不应该粗制滥造。
把棍子拆开看一下连接部分,也就是节与节重叠的部分,长度和锥度都不能过小。重叠部分的正常长度,手柄与第二节之间应为2.5cm~3cm,第二节与最细节之间应为1.5cm~2cm。还有就是连接处要紧密无缝隙。很多劣质甩棍在正常使用几次之后第一节会飞出,因此这个问题一定要多加注意。
管壁的厚度。质量好的棍子每一节的厚度都应该不小于1.5mm。
对于摩擦闭锁式甩棍要甩开看一下锁定是否牢固。为了在使用中更加可靠,一定要保证甩开后锁定牢固。挑选时可以按照正确的出棍方式甩出(力度要稍微小一点),看各节连接处是否牢固无松动,然后再以手掌用力拍击棍头数次,看棍子是否会解锁。
选择钢卡的还是磁吸的。上一节已经介绍过钢卡式和磁吸式的区别,综合考虑,建议选择钢卡式为佳。
强度。如果有可能,最好在购买之前要求经销商拿样品演示一下。最简单的就是找一块砖把两端架空,用棍子把它敲断,只要不是很劣质的棍子都不该有什么问题。
根据自己的身高体重选择趁手的棍子。甩棍适合的长度约为使用者手腕到腋窝的距离。一般来说,普通成年男子选择21英寸的较为合宜。(1英寸折合2.54厘米。钢卡式甩棍收缩长度约等于伸展长度的三分之一再加2厘米。)
二、甩棍的日常使用
1、出棍方法
这里所介绍的出棍方法适用于自弹式甩棍以外的所有甩棍,全部为正手出棍。阴手(反手)出棍由于适用范围不广,所以并未专门介绍,动作要领可参考“上出棍(一)”,把上下方向互换即可。
上出棍(一):手握甩棍,棍头向上,先将手迅速向上一抖,然后猛然向下一顿。手向上抖时,棍子整体向上快速运动;手向下顿时,手柄会随着手向下运动,而前两节由于惯性,仍保持向上的运动趋势,于是手柄与前两节便会形成对争,完成出棍。手一抖一顿的速度越快,棍子锁定的也就越牢固。
上出棍(二):手握甩棍自然下垂,棍头向下,然后手臂快速向上挥甩,同时手腕上挑,在小臂达到基本与地面平行的位置时,以另一支手的掌根拍击持棍手的手腕。出棍的原理与“上出棍(一)”基本相同,手臂的挥甩使甩棍整体获得一个速度,手腕上挑的动作则使这个速度得到进一步加强,接下来的手掌拍击手腕使手柄的运动突然停止,而前两节由于惯性继续向上运动,完成出棍。手臂向上挥甩及手腕上挑的动作越快,锁定越牢固。
下出棍:手握甩棍上提,棍头向上,然后手臂快速向下挥甩,同时手腕下压。出棍原理与“上出棍(二)”类似,手臂的挥甩使甩棍整体获得一个速度,手腕下压的动作则使这个速度得到进一步加强,手柄向下运动到最低点时,前两节由于惯性继续向下运动,完成出棍。手臂向下挥甩及手腕下压的动作越快,锁定越牢固。
注意:有人提到过在出棍(下出棍)的同时完成第一击,即以下出棍兼做攻击。诚然,这是一个不错的突袭方式,但是也有两个很大的缺点,一是对距离的把握要求比较高,二是即便经过长期的练习,还是会出现击中对方的时候棍子很还并未完全甩出的情况,这会影响到后续攻击,在实战中很可能是致命的。因此笔者建议慎用。
2、收棍方法
对于摩擦闭锁式甩棍来说,收棍是需要一定技巧的。
一定要选择坚硬平实地面,比如水泥地。如果怕损伤棍头,可以垫一本薄书或者一沓报纸。不要选择松软、不平整的地面,也不要在地砖、水磨石、大理石地面,更不要在木地板,地毯上收棍,以免损坏地面。
注意棍身与地面尽可能垂直,如果棍身偏斜会导致收棍时棍头滑向一旁,棍体有可能会无法解锁,同时也容易造成棍头表面划伤。为了更好的使棍身保持垂直,可以选择在台阶处收棍。
用爆发力,力道要足,不要因为担心损伤棍子而不敢用力。锁定良好的棍子是需要较大的力道才能收回的。多尝试几次,由轻到重增加力道,直到你能一次让棍子解锁收回。以后你就可以一直采用这样的力度。
经常有人反应收棍时总是手柄与中节连接处先解锁,这是正常现象。因为棍子在甩出时越靠近前端获得的速度越大,锁定自然也越牢固,不必为此困扰,熟练以后是可以达到一次收棍成功的。
3、维护保养
就像你的身体和汽车一样,甩棍也需要定期的保养。适当的保养可以让它始终保持良好的性能。
不使用时要保持棍身清洁干燥。不要长期放在棍套里,不要放在潮湿的环境中。要定期拆开擦拭,但除了最细一节的内壁可以用棉棒蘸少量机油擦拭以外,其他地方最好不要用油,那会影响甩出后的锁定。
不要用暴力敲击硬物,不要把甩棍当撬杆用。再好的甩棍也有疲劳极限,长期暴力使用会导致棍身变形或折断。
每次使用后检查一下节与节之间的连接部分。如果发现连接部分变形,甩出后节与节之间有松动,要尽快更换新棍子,以免在使用中棍节脱出,发生危险。
三、甩棍打法基础
1、基本身体素质的提高
不管是徒手格斗还是器械格斗,都应具备一定的身体素质。本章所介绍的几个练习都是比较具有综合性又简便易行的动作,不需要特别的器械,也不需要宽敞的场地,在房间里即可练习。
眼功(一):手拿一支铅笔,在眼前最大限度的前后、左右、顺时针、逆时针移动。在铅笔移动过程中双眼要始终盯住笔尖,头部不要随之转动。每天练习5-10分钟,可以增强双眼追踪移动物体的能力。
眼功(二):备一盆清水,俯身,脸向下,距水面30cm左右。不断用手从盆中向脸上撩水,在这个过程中双眼要紧盯盆底,水溅在脸上时不要眨动。每天练习5-10分钟,目的是克服在面对敌方攻击时眨眼的本能。
铁牛耕地:双手以五指着地,间距略与肩宽,双脚略分,脚尖着地。开始时双臂伸直,然后腰胯尽量后弓,臀部突起,腹部内收。接着,双臂肘关节屈曲,全身向前向下,以头部接近地面为宜。随后双足后蹬助力,塌腰,并继续向前向下运动,依次以胸腹胯等部位贴地面一滑而过,头部向上抬起,直臂挺胸。腰胯再次向后弓,臀部凸起,恢复原来姿势,如此往复,直至力尽而止。注意练习时动作不要太快或太慢,应连贯协调,中间不可停顿。此动作可以综合增强指、腕、臂、肩、胸、背、腹的力量。
矮子步:屈膝下蹲至大腿与地面水平,脚跟踮起,挺胸直背,双眼平视,双腿夹紧,双手叉腰(抱头或交叉抱于胸前也可)。走起来时要迈小步,匀速前进,上身要保持平稳,不要上下起伏。常见的错误是迈大步,扭屁股,上身乱晃,这些都会影响练习效果,应当注意。此动作可以综合增强大小腿各部肌肉的力量,为了达到更好的效果,可以穿插向后以及左右横向走动,力尽而止。
2、徒手发力练习
对于第一次接触器械格斗的初学者来说,甩棍的发力,尤其是手腕的发力是个难点。本节中将通过徒手练习来帮助大家理解和学习这个发力过程。
左劈:即手臂从右上方向左下方劈击的动作。自然站立,双脚分开略与肩宽。身体微右转并上拔,右手握拳提起至右耳侧,拳心向右。然后,身体左转并下沉,以胯带身,以身带肩,以肩带手,右手向左下劈至左腰处,同时手腕翻转,动作完成时拳心转为向左。动作过程中手臂应放松,随着身体的动作轻快下劈,不可僵直。
右劈:即手臂从左上方向右下方劈击的动作。自然站立,双脚分开略与肩宽。身体微左转并上拔,右手握拳提起至左耳侧,拳心向右。然后,身体右转并下沉,以胯带身,以身带肩,以肩带手,右手向右下劈至右腰侧,同时手腕翻转,动作完成时拳心转为向左。动作过程中手臂应放松,随着身体的动作轻快下劈,不可僵直。
右撩:即手臂从左下方向右上方撩击的动作。动作过程与左劈完全相反,身体先下沉,右手置于左腰处,拳心向左。然后身体右转并上拔,带动手臂向右上方撩至右耳侧,同时拳心转为向右。
左撩:即手臂从右下方向左上方撩击的动作。动作过程与右劈完全相反,身体先下沉,右手置于右腰侧,拳心向左。然后身体左转并上拔,带动手臂向左上方撩至左耳侧,同时掌心转为向右。
平扫:即手臂从左向右水平扫击的动作。自然站立,双脚分开略与肩宽。身体微左转,右手握拳提起置于左胸前,拳心向上(图3-14)。然后身体右转,以胯带身,以身带肩,以肩带手,右手向右平扫,同时手腕翻转,动作完成时拳心转为向下。
要点:练习时注意体会力量从腿到胯到肩到手层层传递,节节贯通的感觉,注意手腕的运用。开始练习时速度宜缓,力量宜小,重点体会力量传递过程。
以上的发力练习动作幅度较大,在实战中则应尽可能的缩小手腕上提和翻转的幅度,如果动作过大容易被对方窥破攻击意图。
3、格斗式
握棍方法:甩棍的握法正确与否直接影响到技术的发挥,因此一定要掌握正确的握棍方法。握棍时手握在甩棍手柄的中部略前一点,不要太靠前或靠后,太靠前会影响力量的发挥,靠后则会降低灵活性。拇指扣在食指上,手要握牢,棍子不能在手中摇动,但也不可过紧,以手腕能灵活转动为度。
站立姿势:双脚分开,右脚在前,左脚脚跟提起,双脚前后间距掌握在:左膝触地时能与右脚踝在横向的同一直线上为宜。双脚脚跟横向间距约为一个半脚宽。双脚脚尖斜向右前方,双腿微曲,膝部保持弹性。站立的姿势要随着与对手之间的距离变化而进行调整。
上体姿势:下颌略回收,左手在后置于下颌处做好防护,右手持棍在前,棍身与地面近似成45度角,身体保持放松。
注意:与敌对峙时不要僵立不动,双脚及双手应保持在一种细微的动态中,这样可以提高反应灵敏度,缩短动作起动时间。
4、步法
滑步:用于前后左右迅速移动的步法。要点是脚要贴着地面滑动,一脚先动,另一脚要紧随而上,没有明显的先后之分;脚步移动的先后顺序是,向哪个方向移动便先动哪只脚;移动后的姿势要与原来姿势保持一致。
向前滑步:后脚(左脚)蹬地,前脚向前滑出。右脚紧随左脚前进,恢复原来姿势。
向后滑步:前脚(右脚)蹬地,后脚向后滑退。左脚紧随左脚后退,恢复原来姿势。
向右滑步:左脚向左蹬地,右脚向右横向滑出。左脚紧随右脚向右滑动,恢复原来姿势。
向左滑步:右脚向右蹬地,左脚向左横向滑出。右脚紧随左脚向左滑动,恢复原来姿势。
右转步:右脚贴地面沿一个小圆弧向右滑动。随后左脚沿一个大圆弧向右移动,恢复原来姿势。
左转步:左脚贴地面沿一个大圆弧向左滑动。随后右脚沿一个小圆弧向左移动,恢复原来姿势。
左交叉步:右脚在前,左脚向左前方斜向滑出一步,全脚掌着地,步距大小视实际情况而定。随后右脚脚跟提起,前脚掌贴地面向左后方滑动,变成左脚在前的格斗式。
右交叉步:左脚在前,右脚向右前方斜向滑出一步,全脚掌着地,步距大小视实际情况而定。随后左脚脚跟提起,前脚掌贴地面向右后方滑动,变成右脚在前的格斗式。
疾步:用于远距离快速前进或后退的步法,熟练之后一步可以跨越三米以上的距离。属于跳跃型步法,要点是身体不要向上跃起过高,而应贴着地面前跃,另外由于过程中双腿在一瞬间会出现交叉,因此动作的速度和连贯性很重要。
疾进步:先看分解动作。左脚提起,前摆。左脚落地,同时右脚跳起。右脚前摆,落地。接下来把动作连贯起来,左脚前摆的同时右脚跳起,然后右脚前摆,与左脚同时落地。熟练之后逐渐加大左脚前摆的速度和幅度。
疾退步:先看分解动作。右脚提起,后摆。右脚落地,同时左脚跳起。左脚后摆,落体。接下来把动作连贯起来,右脚后摆的同时左脚跳起,然后左脚后摆,与右脚同时落体。熟练之后逐渐加大右脚后摆的速度和幅度。
5、距离的掌握
持棍与敌方对峙时,距离宜保持在前进半步即可打到对方头部,是为安全距离。第一击攻击目标为对方手臂,仍保持此距离即可。第二击攻击目标为对方身体,需向前进步以使目标进入我打击范围之内,至于具体保持多大距离并不是很重要,远则劈,近则砸,随机而变。
6、打击部位的选择
甩棍杀伤力很大,因此切勿以之劈击人体要害部位,严禁劈击头部!建议选择攻击部位时以手臂及锁骨为主,可以令对方丧失战斗力而又不至于造成致命伤害。
注意:击打对方锁骨时要小心,防止误击中颈部而造成致命伤害。
7.甩棍的有效打击位置解析
在正文开始前先说点题外话,对不太了解甩棍的朋友希望有一点用.甩棍发明之初是作为一种警用战术压制武器,所以在使用甩棍时一定要注意使用技巧,而不是象刀子或水管一样乱砍乱捅,也不是用于招架敌人大威力的攻击武器使用的.
甩棍作为战术压制武器,所以追求的是点对点的精确打击.第一节棍头及其以下5CM左右的位置是甩棍威力最大的部分.所以在平时练习的时候就要练习甩击时的精度和准度,避免在实战中因为紧张而出现击空等致命错误.
因为甩棍仅仅是一根50CM左右全钢制造的铁棍,所以在攻击时需要非常注意攻击位置,否则如果对方持有巨型武器的话,根本占不了任何便宜.因此甩棍在攻击中一击致敌是非常重要的.考虑到在战斗中因为肾上腺素的大量分泌导致肌肉和神经的疼痛不大敏感,所以击打骨骼关节处显得非常必要;第一能有效产生大量疼痛(骨骼外部神经和内部神经对刺激极为敏感),第二,如果力度适当,能使敌人关节位置失去作用,影响其移动能力或攻击能力.
*注:总体原则攻击多为骨骼外露部位,也就是说你再怎么强壮这些部位还是会暴露出来,而不是被肌肉所覆盖.
台产甩棍使用说明:收棍
1、一定要选择坚硬平实地面,比如水泥地。如果怕损伤棍头,可以垫一本薄书或者一沓报纸。不要选择松软、不平整的地面,也不要在地砖、水磨石、大理石地面,更不要在木地板,地毯上收棍,以免损坏地面。
2、注意棍身与地面尽可能垂直,如果棍身偏斜会导致收棍时棍头滑向一旁,棍体无法解锁,同时也容易造成棍头表面划伤。
3、力道要足,不要因为担心损伤棍子而不敢用力。锁定良好的棍子是需要较大的力道才能收回的。多尝试几次,由轻到重增加力道,直到你能一次让棍子解锁收回。以后你就可以一直采用这样的力度。
4、经常有人反应收棍时总是手柄与中节连接处先解锁,这是正常现象。因为棍子在甩出时越靠近前端获得的速度越大,锁定自然也越牢固,不必为此困扰,熟练以后是可以达到一次收棍成功的。(
『叁』 同等直径的钢管和钢条谁的承受能力强
1楼别误导别人。 满足抗弯强度的同时,钢管要比圆钢轻。所有有很多情况下同样的抗弯效果,选择的钢管的较多。是相同截面的情况下圆钢的抗弯强度弱于钢管。 而相同的截面情况下,钢管和圆钢的抗拉压应力是相同的。
『肆』 钢管与钢筋同长同重谁的担力强
应该是钢管。
因为材料力学的知识就可以知道,同长同重时,钢筋是实心的,钢管是空心的,所以,钢管的截面惯性矩比钢筋大,所以应该是钢管能承受更大的荷载。
但是,要注意的钢筋和钢管的钢材品种是一样的,也就是说钢材的强度是一样的。
『伍』 为什么钢棒比钢管容易折弯
相同外抄径的钢棒比钢管容易折弯,并非如此.
在相同的力矩情况下,钢棒可以在弹性变形的范围内发生弯曲,而钢管却发生折痕变形,也就是失稳了.
对于薄壁管,因为抗弯截面模量与钢棒相差不多,钢管和钢棒比值::钢管/钢棒=1-d^4/D^4
可以看出,越薄d值越大,钢管/钢棒比值就越小,抗弯截面模量也就越小.相反就越大.
那为什么很多情况下是用钢管而不用钢棒?前面解释了,d值取得合适,抗弯截面模量比值相差不多且能满足强度与稳定性的情况下,可以节省材料.
『陆』 为什么钢管桩施工难度比钢板桩更高
因为钢管桩是圆形,挤土效应比钢板桩大,并且还要注浆,工艺程序多,钢板桩直接打进内去连接就可以。优容点是钢管桩相比其他钢桩,钢管柱在多个方面均具有其特有的优越性,例如接长焊接、单桩承载力、抗弯曲刚度、贯入能力等多个方面。
『柒』 请问为何钢管比同样截面面积的钢棒“硬”其他金属也是如此的吗
也许发帖的人自己都没意识到,自己提了一个多么大的问题。
从文字描述来看,提问的人首先就误读了“同样截面积”这个词,原文文意里,同样截面积指的应该是钢管横截面的环形面积——很显然,它和“同样截面积”的钢棒(横截面为圆形)的“粗细”是不一样的。钢管的外径显然要大于钢棒的直径,才能保证空心情况下截面积相等。所以,这个作者提的“同样粗细下”和原文说的已经不是同一个东西了。
那么,钢管是不是比同样截面积的钢棒“硬”呢?不好说。
这个不好说首先因为“硬”是一个口语中含义很广的词,对应结构力学里很多个截然不同的概念。比如,讨论材料科学时候的“硬度”通常指的是“局部抵抗硬物压入其表面的能力”,无论莫氏硬度,洛氏硬度,还是布氏硬度,都只和材料本身有关,和试件的形状不相干。衡量硬度的大体方法,通常是用某种硬质材料尝试在材料表面留下划痕或者印痕,这是一个只和材料本身有关的属性。
一般人对刚度和强度比较容易混淆,认为是差不多的东西。其实两者差别很大,刚度指的是物体抵抗变形的能力,而强度指的是物体抵抗外力(而不破坏)的能力。举例来说,普通的窗玻璃是一种刚度很大,但强度很低的物体。弹簧相反,强度很大,但刚度根据需要可以有很大的调节余地。
这问题还是太大,先缩小一下范围。
还是太大,因为金属材料里还有一类脆性材料,比如铸铁,其特点是抗压能力远大于抗拉能力,即使单向受压,最终的破坏形式也不是压溃而是受压引起的剪切破坏,这种材料适用的强度理论和低碳钢,铜,铝都不一样,为简化起见,姑且不讨论这类材料。
以低碳钢为例,它的特点是,单向受压和受拉时,弹性范围差别不太大。通常为方便起见采用同一个许用应力。
以刚度问题为例来说明:
一根钢管或者钢棒,在材料力学里认为是一根梁或者杆,它的受力是多种多样的。比如拉力:
钢棒和钢管,如果截面积相等,长度相等,那么在收到纯压力作用时候,变形情况通常是一致的(注意通常两个字,后面会有特例说明)。
还有扭转:圆形或者环形的抗扭能力和“单位面积乘以离扭转中心距离的平方的积分”正比,简单的说,越远离扭转中心,材料越有较好的利用,在这个范畴下,钢管是比钢棒要硬一些的——依然是“通常情况”。至于非圆非环,比如方形三角形箱形的截面,极惯性矩的算法会比较复杂,可能空心的硬一些,也可能实心的硬一些——一言以蔽之,不好说。
然后是结构力学里最常见的弯曲:
梁受到简单弯曲的时候——意思是,单纯的弯曲,没有拉压,没有大变形,梁足够细长,这时候,梁抵抗弯曲变形的能力是和“单位面积乘以距离截面中和轴距离平方的积分”正比,简单的说,越远离中和轴(对于对称截面,往往就是截面的几何中心)的材料,利用效率越高,在这个范畴下,钢管(如果不加说明,一般特制圆环截面的钢管,全文同)比钢棒要硬一些——记住,还是通常情况。至于非圆非环的截面,算法比扭转要简单一些,通常的原则是尽量把材料堆积在远离中和轴的位置上,比如常见的工字钢,可以提高某个特定方向上的抗弯能力。
再之后是和弯曲经常一起出现的剪切:
纯粹的弯曲梁是极少见的,通常弯矩伴随剪切一起出现(实际上弯曲梁的微分方程里,弯矩就是剪力的积分加上常量),梁抵抗剪切的能力又复杂一些,和“有效剪切面积”有关。有效剪切面积往往要通过经验公式,至于钢管和钢棒或者其他截面积的有效剪切面积——不好说,可能这个大一些,也可能那个大一些,并无一定规律。
然后是抗压:
这个比前几个都复杂。抗压有两种常见的失效模式。比如对于短梁,无法承压的后果是压溃,比如一个短柱子被压成饼,就是典型的压溃。对于细长梁,典型的失效模式则是失稳——比如一根细长的竹篾,从两端压它,它并不会明显变短,而是会弯曲起来,这就是失稳的表现。在失稳模式下,梁抵抗失稳的能力近似于抗弯能力,通常来说,钢管强于钢棒,其他截面形状则要分别讨论。
前面说了那么多“通常情况”,那么还有不通常的情况吗?不少。
比如,之前讨论的前提,是以整个梁作为整体来变形,截面没有太大变化为前提的,实际上,如果板厚过薄,构件最容易发生的是局部破坏或者局部失稳。比如把一个可乐易拉罐树在地上,踩一脚,这个罐子既不会变弯,更不会均匀变短,而是易拉罐壁皱褶起来,这就是局部失稳。
那么其他材料,其他形状,还有抗破坏的能力呢?——不好说,有的和前面介绍的类似,有的又有不同,需要具体情况具体分析。
没错,的确是这样。工程上往往没有类似E=MC^2或者牛顿三定律那么简洁而放之四海而皆准的概括。结构力学是典型的多约束问题。作为一个工程师,需要考虑到各种繁复的可能的破坏失效模式,只要有一个没考虑到,就有可能出重大安全事故。即使在各种计算软件越做越精细的今天,结构安全最后的底线,仍然是工程师缜密的思维和对力学的充分理解。