FHSST 物理/压力
论文 3：压力和力
作者：Asogan Moodaly
Asogan Moodaly 在南非德班的纳塔尔大学获得了机械工程理学学士学位（荣誉学位）。在他的毕业设计项目中，他从事复合材料（在本例中为玻璃增强塑料）管道的三轴缠绕机工作。毕业后，他在南非豪登省的 Vereeniging 的 Mine Support Products（Dorbyl 重型机械公司子公司）担任设计工程师。他目前居住在瓦尔三角地区，在 Sasol 技术工程公司担任机械工程师，负责确保项目安装的设备的安全性和完整性。
在采矿行业，随着隧道（采场）的开采以获取含金岩石，顶板（上盘）往往会下降。
可以想象，顶板掉下来砸到头上不是一件好事！因此，需要支撑顶板。
顶板不是一块巨大的均匀岩石。相反，它被分成较小的块。假设顶板上最大的岩石块的质量小于 20 000 公斤，因此每个支柱必须设计成抵抗与该质量相关的力。在计算支柱的最小尺寸和厚度时，需要考虑支柱材料（木材或钢材）的强度。
有时支柱的设计使得支柱需要承受岩体质量，而不会使顶板断裂。
因此，液压支柱（hydro = 水）利用了力和压力的原理，使得当对支柱施加力时，水压会增加。当压力（以及因此的力）变得过大时，泄压阀会喷出水。想象一下一个非常大、经过改装的医用注射器。
在石化行业，有许多容器和管道处于高压下。容器是一个容纳单元（想象一个没有手柄的锅，锅盖焊接在锅上，那将是一个小型容器），用于化学物质混合反应形成其他化学物质，以及其他用途。
最终产品化学物质被出售给使用这些化学物质生产洗发水、洗碗液、塑料容器、化肥等的公司。无论如何，这些化学反应中的一些需要高温高压才能进行。这些压力会导致力施加在容器和管道的内壁上。因此，必须使用计算来确定管道和容器壁的最小厚度，以承受这些力。这些计算考虑了材料的强度（通常是钢、塑料或复合材料）、直径以及设备内的压力。