刚度是什么

刚度是什么,第1张

刚度是指材料在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料弹性变形难易程度的一个象征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量 。在弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。

定义

静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率),动刚度与静刚度基本相同。干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时),结构变形比较小,即动刚度比较大。当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。

构件变形常影响构件的工作,例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况,机床变形过大会降低加工精度等。影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式,改变结构形式对刚度有显著影响。刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。在质量不变的情况下,刚度大则固有频率高。静不定结构的应力分布与各部分的刚度比例有关。在断裂力学分析中,含裂纹构件的应力强度因子可根据柔度求得。

在工程应用中,结构的刚度是十分重要的,因此在选择材料时弹性模量是一个重要指标。当有不可预测的大挠度时,高的弹性模量是十分必要的。当结构需要有好的柔韧性时,就要求弹性模量不要太高。

刚度 受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外,还同其几何形状 、边界条件等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构(如机翼、高精度的装配件等),须通过刚度分析来控制变形。许多结构(如建筑物、机械等)也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外,如弹簧秤、环式测力计等,须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中,为确定结构的变形和应力,通常也要分析其各部分的刚度。刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度(或称刚性)常用单位变形所需的力或力矩来表示,刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类(即材料的弹性模量)。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后,会影响机器工作质量的零件尤为重要,如机床的主轴、导轨、丝杠等。刚度定义:力与位移的比值 &对杆件结构而言,刚度又是指在产生单位位移时所需要的力,刚度表明构件的抵抗变形的能力。(其实是给定一组位移时,力的一种度量。)(力可表示为P = K*�6�2)

刚度的定义:刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力,是材料或结构弹性变形难易程度的表征,刚度可分为静刚度和动刚度。

强度的定义:强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。

刚度和强度的区别:

1、特点

刚度:通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力,刚度的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。

强度:铸铁、无机材料没有屈服现象,故只用拉伸强度来衡量其强度性能。高分子材料也采用拉伸强度。承受弯曲载荷、压缩载荷或扭转载荷时则应以材料的弯曲强度、压缩强度及剪切强度来表示材料的强度性能。

2、表示

刚度:在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。

强度:表示作用力以及某个量(如电场、电流、磁化、辐射或放射性)的强弱程度。

扩展资料:

刚度的计算公式:

1、一个结构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。计算公式:k=P/δ;其中,P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。

2、刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。

参考资料来源:百度百科-刚度

参考资料来源:百度百科-强度


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