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六米的水深何以用到386mm毫米厚度的有机玻璃【材料科学】

帕姆.中国    材料科学    六米的水深何以用到386mm毫米厚度的有机玻璃【材料科学】

(申明:本文为科普类相关材料引用,文中的“亚克力有机玻璃”非我们产品帕姆板。帕姆板是包括物理性能、机械性能及易加工性能等在内的综合性能,几乎全方位优于亚克力有机玻璃的特种工业透明材料,二者不是同一类透明材料。)

 

重庆海底世界的有机玻璃是386mm毫米厚度

 

据重庆新闻报道资料,建于2015年10月的重庆汉海极地海洋公园,用到的目前世界上最大最重的亚克力有机玻璃,其净重约50吨,长16米、宽6米,厚度足有386mm毫米,可承受6.4米最大水深压强,价格超过2000万元,材料单价达到近400元/公斤的价格,是国内外罕见的超大主视窗。

 

 

为什么仅为6米的水深,需要用到386mm(近40公分)的厚度?

 

我们从物理专业方面分析,海底世界等最大水深一般为6米左右,也就是常见的两层普通住宅高度。根据液体压强的计算公式P=ρgh(P是压强,单位是Pa,ρ是液体密度,水的密度为1×10^3kg/m^3,g是重力加速度取9.8 N/kg,h是取压点到液面高度,单位是米),得出P=ρgh=1×10^3×9.8×6.4=62720Pa=0.0672Mpa,也就是6.4米的水最大压强仅为0.0672Mpa,不到0.1 Mpa兆帕。

 

那为什么0.0672兆帕如此小的水压,却用到386mm厚度成本超2000万元如此大成本的昂贵有机玻璃?

 

是必须用到。因为材料的应用强度主要是直接取决于材料材质、安全系数、受力压强和受力面积等主要因素,间接取决于安装形状、压力介质、工作环境、固定方式等次要因素。在材料材质确定的前提下,材料使用厚度与受力压强和受力面积成正比倍增关系。故,0.0672兆帕如此小的水压,而受力面积为16×6=96平方米,故必须用到386mm厚度的有机玻璃。

 

详参:超厚耐压

 

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是必须用到。因为材料的应用强度主要是直接取决于材料材质、安全系数、受力压强和受力面积等主要因素,间接取决于安装形状、压力介质、工作环境、固定方式等次要因素。在材料材质确定的前提下,材料使用厚度与受力压强和受力面积成正比倍增关系。故,0.0672兆帕如此小的水压,而受力面积为16×6=96平方米,故必须用到386mm厚度的有机玻璃。

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