地球是我们保存的家园，在地球外表约有71%的面积被海水笼盖。人类在地球上生活了数百万年，科技开展至今，仍然无法全数揭开地球奥秘的面纱。早在阿基米德期间，就已经发现了浮力的素质，其与水压亲近相关。水压的表达式：P=ρgh，跟着水深度的增加，其压强也呈曲线上升。万米之下，水压到达了“恐惧”的100MPa，是一个大气压的1000倍，为何海底的岩石平安无事，海底鱼类自由生活，以至人类还能调派深海潜水器停止海底探险？
深海水压
2、水压为了弄清晰那个问题，起首得晓得水压是怎么回事。所谓水压，其实是某一位置其上部所有水的重力（非严酷说法）。P=ρgh那个表达式，就是由此推导而来。水越深，其上部的水也就越重，压下来其压力也就越大。此外，液体因为具有活动性，它无缝不钻，关于水中的肆意一点来说，它能够向四面八方钻。所以，水压不单单是向下的，它能够是肆意标的目的的。只要有空隙，就能在那压力的感化下钻进去。
水压
前面我说那个100MP的水压恐惧，其实是有点题目党。搞过构造阐发的同窗可能都晓得，100MPa那个压力值，一点都不大。就拿日常生活中常见的钢铁，不管什么型号，其毁坏、或者说屈就的应力，都能悄悄松松超越100MPa。好比Q235，其屈就应力就是235MPa。只要当外力足够大，能让其内部产生235MPa的内应力，那种Q235的质料才会发作变形。外力继续增大，内应力继续上升，超越235MPa，那种质料才会发作断裂。不外，100MPa关于凡胎肉体来讲，说其恐惧也不为过。
Q235轻松接受100MPa
3、压不裂的奥秘寡所周知，一个物体拉断它很容易，但是压碎它却比力难。那方面若是仅仅是定性的阐发，应该比力好理解，我就不展开了。深海中，在水的压力之下，物体遭到的载荷就是四面八方的平均散布的压力。因而，物体遭到海水的压力，自己其受压的接受才能就比力大。好比海底的岩石，大部门应该是玄武岩，其压缩的强度可达300MPa，3万米的深海，才有可能压碎如今那个洋壳。从那个角度考虑，抱负前提下，地球上深海不成能超越3万米。目前最深的就是马里亚纳海沟，约11000m。
洋底的石头压不碎
不外，外部压力100MPa，其实不意味着那个物体内部都是100MPa。内部应力的大小，跟详细的构造亲近相关。若是是一块铁疙瘩，不论是什么外形，因为外压是处处平均的，那么其内部应力也就等于那个外压。那个时候，因为铁疙瘩的受压接受才能远超100MPa，那个铁疙瘩其实不会被压碎，只不外会产生肉眼不成见的缩小。对，它会被压小那么一点点。我用有限元简单算了一下，曲径一米的铁球，会被压小10e-4m。
实心铁球被压小一点点
那若是是空心的构造会怎么样呢？为了更好地接受那个水压，会将之设想出球形，好比2年前，下潜10909m的斗争者号，它的核心舱是一个球形的空腔。那种球形的壳构造，在接受平均水压时可以很好地分管压力，整个球壳构造处处受压。但是此时，其内部的应力不再是100MPa了，因为那个空腔的存在，引起了所谓的应力集中，空腔附近的应力会变大，会超越100MPa，大要是296MPa。虽然如斯，只要没有超越质料的屈就强度，那就没有问题。它结实着呢！
空心铁球应力散布
别的，通过火析，我们会发现，那个球壳越厚，空腔附近的应力越小。那就给构造设想带来了可能。好比，某些质料弱，接受才能不可，但是我们能够设想的厚一点啊。同样外径1m的球壳，厚度10mm，和20mm的更大应力相差了114MPa。但是，厚度的增加，会给造造带来风险，内部缺陷产生的概率将更大。一旦有内部的缺陷，在外力感化下，就会产生应力集中。那种看不见的缺陷才是最可怕的。斗争者号的核心舱最末设想成那种尺寸，就是质料研发才能、造做才能，以及构造设想才能的综合考量。
越厚应力越小
再说那个深海生物。深海中还有良多奇形怪状的生物，有些生物固然没在万米海底，但是6-7千仍是有的。6-7百倍的大气压力，人类必定是无法保存的。但是那些生物内部血液、腔压都进化成跟外压相差无几。恰是那些较大的内部压力，平衡掉了外部的水压。如许，鱼肉固然遭到压力较大，但还未超越其接受极限。或许，那种在高压下的鱼肉，肉量愈加紧致，口感更好。
深海生物
4、总结最初，万米水压关于人类保存来说可谓恐惧，但是关于金属、岩石、肉等质料来说其实不大，还没有超越其接受极限。所以说，恐惧水压确实拿铁球没法子。
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