脆性细长杆弯曲断裂成多截的实验研究——以面条为样品

脆性细长杆弯曲断裂时总是断裂成三截或多截,为了解释这种有趣的现象,笔者进行了实验研究。明确了脆性杆弯曲断裂为多段的原因后,进一步分析了控制脆性细长杆弯曲断裂次数的方法。实验以面条为样品,作为脆性细长杆的代表。实验研究表明:面条弯曲断裂后,会产生横向自由振动,其中二阶振动是面条继续断裂的主要原因。所以要控制面条的断裂次数,必须要控制其自由振动的剧烈程度,研究发现,缓慢的弯曲速度可以使面条的横向振动明显减弱,使得面条仅仅断裂为两截,而快速弯曲面条,可以使面条的断裂次数增加;另外,通过预扭转变形可以使圆形面条断裂后的振动减弱,使得圆形面条仅仅断裂为两截,而预扭转却使矩形截面的面条断裂后的振动更加剧烈,使得面条断裂次数增加。虽然研究的是面条的弯曲断裂问题,但实验结果具有普遍性,为解决各种脆性细杆的弯曲断裂和预扭转弯曲断裂问题提供了参考,也提供了控制脆性细长杆弯曲断裂次数的方法。