使出全力都沒辦法握碎雞蛋？硬核揭秘雞蛋結果的秘密

大家好，本期文章的文案得到了三個實驗室的大力支援，今天為大家帶來蛋殼宇宙的第二級，握不碎的雞蛋。雞蛋的蛋殼非常的薄，大概零點三毫米，輕輕一敲呢就可以把它敲碎。但是如果把雞蛋放在掌心，憑藉掌心的握力來握碎雞蛋就非常的困難。這就很奇怪了，怎麼敲就能夠敲碎，但是我卻破不了雞蛋的防呢。

關於這方面的解釋，很多科普都會讚揚雞蛋結構非常好，但是很少有人講解雞蛋結構為什麼會好。另外還有一個非常關鍵的問題，雞蛋的結構固然很好，但是很多科普卻忽略了外在的大小。考核形式。比如換一個力氣大的人，真的就破不了雞蛋的房嗎？本期文章將硬核精米蛋殼結構的優點，請大家跟隨我的實驗一起來發現握雞蛋的力學過程，希望能給大家帶來一些啟發。依靠握力破碎雞蛋，手掌與雞蛋緊密接觸，握力透過這種大面積的接觸傳遞給雞蛋。

對雞蛋來說，它受到了手掌帶來的垂直蛋殼的擠壓的壓力，這種壓力稱之為分佈載荷，區別於上一文章中的集中載荷，分佈載荷的力分散於一個接觸面上。雞蛋的分佈載荷很難載入，因為它是一個曲面，需要倒模製作一個凹形的載入部件。我們這邊沒有這樣的條件，所以呢用了一個塑膠瓶，剪開以後取蘋果。部分由於塑膠較軟，雞蛋塞進去之後，塑膠瓶會與雞蛋形成一個接觸面，這樣當向下壓的時候，壓力透過接觸面傳遞給蛋殼。做這種實驗呢很費雞蛋，大家可以數一下本文章一共廢掉了多少個雞蛋，可以在評論區告訴我實驗設定呢，透過更改接觸面積的大小來觀察雞蛋的破壞情況，這樣呢便於比較。

第一個實驗，用瓶蓋壓在雞蛋上，這樣接觸面就是一個環形的線，轉動手輪開始向下壓，壓力的大小透過感測器實時記錄到電腦上，我們可以發現這個力居然與上一個文章的力差不多大小。接下來第二個實驗，用那個塑膠瓶道具可以看一下這個接觸面積，一條環形的寬頻向下載入。我們可以看到這個時候壓力仍然與前一個差不多，這是兩個。接著對比一個三十牛，一個三十六牛，透過這個實驗我們似乎得到了一個結論，接觸面積的增加並沒有讓蛋殼結構的承載能力得到增強。既然如此，長青的雞蛋究竟是怎麼泡的呢？我們先來看一下，用有限元軟體模擬一下剛剛兩個實驗。

至於這軟體是幹啥的，你可以看一下我之前的幾十期的文章教程，慢慢學你就會用了。設定的其他條件都相同，但分佈載荷的面積不同。一種呢是上半部攪拌部分受到均勻分佈載荷，另外一種呢是上半部分全部受到均勻分佈載荷。當向下的壓力完全一樣時，蛋殼上內部大部分的顏色依然相同，只有底部與地面接觸的地方顏色變化非常劇烈。也就是說雞蛋呢將在底部開始破裂。

對比數值發現兩者產生的單位面積的內。不及壓力是一樣的，這與剛剛的實驗是完全一致的。那麼問題來了，漲薪破雞蛋到底怎麼解釋呢？之前的實驗其實是跟掌心破雞蛋的載荷形式是不一樣的，掌心的雞蛋是沒有集中受力點的，而之前的實驗雞蛋底部跟盤子是有一個接觸點的，所以不管其他地方能力如何的分散開，但底部的基礎依然是一個集中力作用點。所以前面剛剛那兩次的實驗呢，它還是集中率破壞的一個效果。為了實現底部的分佈力，我將橡皮布固定在了瓶口上，雞蛋放在橡皮上後，底部的橡皮與雞蛋就形成了一個接觸面，轉動手輪向下載入。

我們可以發現這個最大載荷呢是原來兩個實驗的三倍。再來看一下用軟體模擬手掌握。雞蛋的效果吧，這裡不得不感慨一下，模擬實驗真的是又方便又省錢，怪不得現在各個國家呢都不做真的核試驗了，都用模擬模擬實驗了。獎勵分佈於整個雞蛋的表面，大小呢跟前面一樣，可以看到整個雞蛋的應力呢呈條紋狀分佈，其值呢要比前面小多了，大概是一千分之一。這就是掌心握不碎雞蛋的奧秘。

為什麼分散能力會有這樣的效果呢？如果把作用在一個點的力分散成兩個力，那麼每個點的受力所承受的力就減半了。如果把這兩個力再分散成四個點，那麼每個點所承受的力就是原來的四分之一。以此類推，當分散的點是M二時，每個點所承受的力就是原來的N分之一。這就像一個和尚挑水喝很累，兩個和尚抬。水喝就輕鬆多了。

雞蛋受到分佈載荷時，其實就是把原來的集中力大而化之，其本身的承載能力並沒有得到加強。此外，蛋殼的橢圓形結構在受到垂直的分佈壓力後，內部會形成互相擠壓的力，而蛋殼的抗壓能力要高於抗鹼和抗拉能力，所以依靠握力破碎雞蛋就顯得有點困難了。但是這種結構並沒有改變蛋殼這種材料的強度引數，如果外部的分佈載荷越大，那麼它內部的擠壓力也會越大。當超過這個材料的強度極限之後，蛋殼避稅根據模擬模擬得到的結果，橢球形腹部位置其實是忌憚的薄弱點，因為顏色最紅值最大。當橢球形變成球形時，顏色就完全一樣了。

均勻分佈。這也是。潛入萬米以下的奮鬥者號載人艙設計成球形的原因，薄薄的蛋殼，力學上呢稱之為殼結構。正是由於這種殼結構能夠承受分佈載荷的這個優良的能力，所以呢在日常生活中呢，其實我們還是能夠經常能看到這樣的殼結構的。除了剛剛說的奮鬥者號，還有很多新奇建築的頂棚也是薄薄的蛋殼狀，遠遠看起來就像一個蛋殼。

結構自重就是一種分佈載荷，薄薄的球殼可以讓載荷在結構內部互相擠壓，提升承載能力。這一點與拱形結構的受力非常的類似。偉大的趙州橋就是利用拱形結構，將分佈的自重轉換成石塊之間互相擠壓的擠壓力。好了，本期文章就到這裡，再次感謝三個實驗室對本期文章的大力支援，喜歡我的文章的請在評論區討論交流。