压力体

压力体是指因液体重量所产生的对物体表面压力的特定体积。在水力学中，压力体通常指以曲面为底，直到自由表面间的铅锤液柱的体积。

形成原理

压力体是由三个面组成的体积，包括受压曲面本身、通过受压曲面周围各点的铅垂面以及与液面相交的水平面。如果压力体实际充满液体，则铅直分力的方向朝下。具体来说，压力体可分为实压力体和虚压力体两种类型。实压力体是在受压面同侧形成的，其产生的压力垂直向下；而虚压力体则位于受压面异侧，其产生的压力垂直向上。

计算方法

确定压力体的方法一般包括四个步骤：首先选取自由液面或其延长线作为第一面；接着选取受压曲面本身作为第二面；然后将曲面两端向自由液面（或其延长线）投影，得到两根投影线作为第三步；最后，这四条线将围出一个或多个封闭体积，这些体积在考虑到力的作用方向后的矢量和即为所需的压力体。例如，在一个浸入水中的圆球案例中，上半球面的压力体是实压力体，压力向下；而下半球面的压力体则是虚压力体，压力向上。这两个压力体相互抵消后，剩下的是一颗球形的虚压力体，其水压力向上，这个压力体乘以水的密度，再乘以重力加速度即可计算出球在水中的浮力。

应用实例

对于复杂的二向曲面，同样可以通过上述方法来确定压力体。首先选取液面，然后选取曲面本身，最后从曲面两端点向液面引两根投影线。这样会形成几个封闭体积，每个体积都有明确的受力方向。最终，这些体积的矢量和就构成了所需的虚压力体。

参考资料

简述压力体的概念.百度文库.2024-11-01

02.02|【知识打卡】流体力学.微信公众平台.2024-11-01

工程流体力学 绪论 华中科技大学 莫乃榕主编.360文档中心.2024-11-01