czi213的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/czi213

博文

三轴试验及本构模型的喧哗与骚动!

已有 898 次阅读 2018-12-31 23:59 |系统分类:科研笔记

朋友,你研究材料的本构模型吗,你做三轴试验吗,你通过三轴试验来研究材料的本构模型吗?那么朋友,你知道为什么要做三轴试验吗?


如你所知,根据经典弹性力学,一点的应力状态是一个对称的二阶张量,在三维物理空间里,可以写成一个对称的三阶矩阵。对称矩阵总是可以对角化的,于是我们可以通过坐标的旋转,达到一个主应力状态。

在目前技术条件下,独立的控制单元体六个应力分量的加载装置还没有出现,但是控制三个主应力相对要容易一些,于是我们就可以通过三轴试验来研究材料的行为,因为根据应力张量理论,主应力状态跟某个具有 “一般性” 的任意的应力状态是等价的。于是近一百年来,我们就是做三轴试验来研究材料的本构模型的。

固体的破坏和流体的湍流被认为是连续介质力学的两大经典难题,那么怎么研究固体的破坏呢?思路就是做三轴试验,先揭示现象,然后在现象的基础上,再提理论模型和数值模拟。

现象是根,也是本,理论模型要从现象出发,最终也要接受现象的检验,而三轴试验则是现象的 根和本。

可是实践中,我们真的能够实现一个三轴应力状态吗?摩擦无处不在啊,我们总是受到摩擦的困扰,影响着我们对试样主应力状态的认定。于是我们总是在想方设法的在施加围压的同时又消除摩擦,来实现我们心中的主应力状态。

blob.png


但是你真的知道自己在干什么吗?


当我们把试样还原到真实的工作环境下,比如下图的Boussnesq问题中,周围的材料单元体会主动、自然的,对我们的目标试样单元体消摩擦吗?答案毫无疑问是否定的,否则我们做试验的时候就不必为消摩擦而烦恼了啊!

blob.png

朋友,难道现在你还看不出来,主应力状态不过是我们根据理论的要求,人为的精心调制出来的一种状态吗,在实际的情况下根本找不到对应啊!难道你还看不出来,摩擦力的存在本身,就是对主应力状态的否定吗?

这么多年来,我们真的知道自己在做什么吗?

为什么固体的破坏会成为经典难题呢,为什么材料的本构迟迟没有实质性的进展呢?

根 本 上的问题没有认识清楚、解决,后面怎么不会弄出一锅非线性的混沌来呢?


实际情况中主应力状态的不存在,也是剪应力互等无效性的一种印证,因为对称性和主应力状态是等价的。

我们的试验和理论,居然建立在一些不存在的 基础之上,这是多么的荒谬啊!科学因信仰而存在,恐怕没有比这更荒谬或精彩的事情了!


莎士比亚在 哈姆雷特 里说 To be or not to be,that's a question.

我们到底是继续埋头消摩擦,还是觉醒呢,这也是个问题!


莎士比亚又在《麦克白》第五幕第五场里说 “人生如痴人说梦,充满着喧哗与骚动,却没有任何意义。”

看来不只是戏剧,才有戏剧性啊!


这科学的人生,可还有意义吗?

于2018年的最后一秒!




http://blog.sciencenet.cn/blog-3388236-1154664.html

上一篇:这一年,陪我一起战斗过的大神!
下一篇:为了纪念的忘却,与老墨的对话!

2 尹庭昌 秦四清

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-7-5 16:14

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部