压缩 (物理)
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压缩 (物理)
在力学中，压缩是将平衡的向内（推）力施加到材料或结构上的不同点，即没有净总和或扭矩的力指向以在一个或多个方向上减小其尺寸。 它与张力或牵引力形成对比，平衡向外（拉）力的应用； 并利用剪切力，使材料层彼此平行移动。 材料和结构的抗压强度是一个重要的工程考虑因素。
在单轴压缩中，力仅沿一个方向定向，因此它们会减少物体沿该方向的长度。 压缩力也可以在多个方向上施加； 例如沿着板的边缘向内或在圆柱体的整个侧表面上，以减少其面积（双轴压缩），或在物体的整个表面上向内，以减少其体积。
从技术上讲，材料处于压缩状态，在某个特定点并沿特定方向 x {displaystyle x} ，如果应力矢量的法向分量穿过具有法向 x {displaystyle x} 的表面是 与 x {displaystyle x} 相反。 如果应力矢量本身与 x {displaystyle x} 方向相反，则材料被称为沿 x {displaystyle x} 处于正常压缩或纯压缩应力下。 在固体中，压缩量通常取决于方向 x {displaystyle x} ，材料可能沿某些方向受到压缩，但沿其他方向受到牵引。 如果应力矢量是纯压缩的并且在所有方向上具有相同的大小，则称该材料在该点处处于各向同性或静水压力下。 这是液体和气体所能承受的xxx一种静态压缩。
在纵向的机械波中，介质在波的方向上发生位移，导致压缩和稀疏区域。
效果
当受到压缩（或任何其他类型的压力）时，每种材料都会发生一些变形，即使是难以察觉的变形，也会导致其原子和分子的平均相对位置发生变化。 变形可以是xxx性的，也可以在压缩力消失时逆转。 在后一种情况下，变形会产生与压缩力相反的反作用力，并可能最终平衡它们。
液体和气体不能承受稳定的单轴或双轴压缩，它们会迅速xxx变形，不会提供任何xxx反作用力。 然而，它们可以承受各向同性压缩，并且可以暂时以其他方式压缩，例如在声波中。
任何普通材料在受到各向同性压缩时体积会收缩，在受到均匀双轴压缩时会收缩截面面积，而在受到单轴压缩时会收缩长度。 变形可能不均匀并且可能与压缩力不一致。 在没有压缩的方向上发生的情况取决于材料。 大多数材料会朝这些方向膨胀，但一些特殊材料会保持不变甚至收缩。 通常，施加到材料上的应力与由此产生的变形之间的关系是连续介质力学的中心主题。
使用
固体压缩在材料科学、物理学和结构工程中具有许多意义，因为压缩会产生显着的应力和张力。
压缩机范围从非常小的台式系统到容量超过 53 MN 的系统。
气体通常以高度压缩的形式储存和运输，以节省空间。 轻微压缩的空气或其他气体也用于填充气球、橡皮艇和其他充气结构。 压缩液体用于液压设备和水力压裂。
在引擎中
在内燃机中，爆炸性混合物在被点燃之前被压缩； 压缩提高了发动机的效率。
例如，在奥托循环中，活塞的第二个冲程对由xxx个向前冲程吸入气缸的充气进行压缩。
蒸汽机
该术语适用于使蒸汽机的排气阀关闭的装置，在活塞行程完全完成之前关闭汽缸中的一部分废气。 当冲程完成时，这种蒸汽被压缩，形成一个缓冲垫，活塞在其速度迅速降低的同时做功，因此减少了由于往复运动部件的惯性而在机构中产生的应力。