[揽瓜阁精读] 3. Residual Stress

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Chen123123 发表于 2023-5-22 08:02
3.Residual Stress
P1: 工程师可以妨碍物体内部压力使其得到我们理想的性质。
——thus 我们认为所有材料 ...

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1. 所有材料的压力都应该被消除
2. 没有永久的内部压力是很难工作的
  - 一个residual的优点
  - 一个residual的缺点
3. 三个趋势
  - 趋势1：非传统材料会激增
  - 趋势2：减少安全空白
  - 趋势3：减小系统规模

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3.residual stress（内应力）

文章结构：引入概念和误解->解释stress的产生，影响和测量方式的趋势->列举三个发展趋势

1. 引出stress：在高科技领域，工程师可以操纵internal stress。普通人觉得不喜欢internal stress，觉得stress没有value并且should be eliminated。
2. 解释stress：Stress在材料生产过程中很重要，普通的生产过程都会set up internal stress。但是（转折），residual stress有好有坏。NEW的地方是如果测量the stress fields。说明下一段说明一些trends可以实现这个测量。
3. 藐视三个trends：1）非传统材料的流行+举例 2）安全性+举例造桥 3）许多工程系统规模的缩小：residual stress在芯片表面的interconnects比在厚重的电缆上扮演的角色更重要

artisanship        手艺，手艺活
hazy                朦胧的，模糊的
fracture        破裂，骨折
redeeming        补偿的，弥补的
rigid                严格的，僵硬的，死板的
welding        焊接
warpage        翘曲，弯曲
proliferation        增殖
coil                盘绕v，线圈/卷n
lore                学问和传统，知识
transducer        传感器，变频器
wafer                晶片
airfoil                机翼，螺旋桨
lavish             浪费

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专业词汇：residual stress, internal stress，locked-in stress

1、        The understanding about the internal stress
1) Engineer: manipulate the internal stress to obtain desired properties.
2)The average people: alarmed, hazy understanding, feel the stress should be eliminated.

2、        The introduction of the internal stress
1)Source
--Inevitable to introduce the internal stress throughout the manufacturing operations
2)  Benefits
-- Manufactures introduce them
--Many stress-related effects and recipes for obtaining them have long been known3)New ability to measure the stress fields
--Directly measure rather than infer
--Important for the trends in engineering design

3、        The application of the tree trends
1)Nontraditional materials
2)The trimming of safety margins
--Lavish use of materials is uneconomic
--A large safety factor about the objects lofted into space is impractical
3)The reduction in scale of engineered systems
-- For the microscopic field

Carey木言

第一段：更高版本的手艺中，工程师可以操控内部压力以得到想要的性质，但是一般人会因为牙齿内部的压力而感到警觉，我们对压力导致裂缝的事情都有模糊的认识，因此更可能认为物体压力不会挽回什么价值并且应当根除
第二段：物体行为既复杂又有趣，想要加工一个固体材料就需要介绍他的内部压力，而且许多物体都从属于这一压力，这些压力既是有益的也是有害的；以往都认为获取这一效果和菜单的是匠人，目前新的内容是衡量压力场而不是从裂缝推断其特性，工业设计的许多趋势使得这一分析能力更为重要
第三段：其中一个趋势是非传统材料得大量涌现，另一个是安全边界的削减，比如桥梁结构需要大量安全因素而且大量使用的这些材料并不经济；第三个趋势是许多工程系统规模上的变小，剩余物压力在微观层面上发挥了比宏观层面更大的作用

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数据中台

P1: 在高科技版的手工制作中，工程师可以操纵物体的内应力场，使其具有所需的特性。当被告知牙齿填充物含有锁定压力时，一般人可能会感到轻微的恐慌。我们都有一种有点模糊的理解，即压力会导致骨折，并且可以普遍地回忆起与压力相关的失败的戏剧性事例。因此，我们可能会觉得所有的物质压力都没有补偿价值，如果可能的话，应该消除。

P2：对材料行为的更为真实的描述更加复杂，也更有趣。事实证明，它是很难工作的刚性材料，而不引入永久内应力。大多数常见的制造操作，如车晓、磨损、热处理、表面硬化和焊接，都会产生内应力，许多常见的物体都会收到内应力的影响包括牙科填料、计算机芯片和管道。但这些残余应力可能是有益的，也可能是有害的。的确，制造商有时会不遗余力地介绍他们。许多与压力有关的影响和获得他们的配方早已成为工匠所知。有什么是新的能力，直接测量应力场，而不是推断起性质，从战争页到破损。工程设计的几个趋势使得这种分析能力变得很重要。

P3：其中一个趋势是非传统材料的扩散。人们可能知道始剑或卷簧的最佳方法，但对于陶瓷、半导体芯片或复合材料，却没有类似的知识体系。第二个趋势是削减安全边际，传统上，桥梁和其它承重结构都是按照安全系数建造的，但这种做法所要求的大量使用材料越来越不经济；对于必须被放样到太空中的物体，大的安全系数是完全不切世纪的，第三个趋势是许多工程系统规模的缩小。