剛度
編輯互補的概念是靈活性或柔韌性:物體越靈活,它就越不僵硬。
計算
編輯物體的剛度 k , {displaystyle k,} 是彈性體對變形提供的阻力的量度。 對于具有單自由度 (DOF) 的彈性體(例如,桿的拉伸或壓縮),剛度定義為 k = F δ {displaystyle k={frac {F}{ 三角洲}}}在哪里,
在國際單位制中,剛度通常以牛頓每米 ( N / m {displaystyle N/m} ) 來衡量。 在英制單位中,剛度通常以每英寸磅 (lbs) 為單位進行測量。
一般來說,彈性體中的無窮小元素(被視為一個點)的偏轉(或運動)可以沿多個自由度(一個點最多六個自由度)發生。 例如,水平梁上的一個點可能會發生垂直位移和相對于其未變形軸的旋轉。 當有 M {displaystyle M} 個自由度時,必須使用 M × M {displaystyle Mtimes M} 矩陣來描述該點的剛度。 矩陣中的對角線項是沿相同自由度的直接相關剛度(或簡稱剛度),非對角線項是兩個不同自由度(在相同或不同點)之間的耦合剛度或 兩個不同點的自由度相同。 在工業中,術語影響系數有時用于指聯軸器剛度。
請注意,對于具有多個自由度的物體,上述方程式通常不適用,因為所施加的力不僅會產生沿其方向(或自由度)的偏轉,還會產生沿其他方向的偏轉。
對于具有多個 DOF 的物體,要計算特定的直接相關剛度(對角線項),相應的 DOF 是自由的,而其余的應該受到約束。 在這種情況下,上式可以得到與無約束自由度直接相關的剛度。 反作用力(或力矩)與產生的撓度之間的比率是耦合剛度。
彈性張量描述了所有可能的拉伸和剪切參數,由彈性張量給出。
合規性
編輯剛度的倒數是柔韌性或順應性,通常以米/牛頓為單位測量。 在流變學中,它可以定義為應變與應力之比,因此取應力倒數的單位,例如 1/Pa。
旋轉剛度
編輯物體也可能具有旋轉剛度 k , {displaystyle k,} 由 k = M θ {displaystyle k={frac {M}{theta }}} 給出,其中
- M {displaystyle M} 是應用力矩
- θ {displaystyle theta } 是旋轉
在 SI 系統中,旋轉剛度通常以牛頓米每弧度來衡量。
在 SAE 系統中,旋轉剛度通常以每度英寸磅為單位進行測量。
進一步的剛度測量是在類似的基礎上得出的,包括:
與彈性的關系
編輯材料的彈性模量與由該材料制成的部件的剛度不同。 彈性模量是構成材料的一種特性; 剛度是結構或結構組件的屬性,因此它取決于描述該組件的各種物理尺寸。 也就是說,模量是材料的強度特性; 另一方面,剛度是固體的廣泛屬性,它取決于材料及其形狀和邊界條件。 例如,對于受拉或受壓的元素,軸向剛度為 k = E ? A L {displaystyle k=Ecdot {frac {A}{L}}} 其中
類似地,直線部分的扭轉剛度為 k = G ? J L {displaystyle k=Gcdot {frac {J}{L}}} 其中
- G {displaystyle G} 為材料的剛性模量,
- J {displaystyle J} 是截面的扭轉常數。
請注意,扭轉剛度的尺寸為 [force] * [length] / [angle],因此其 SI 單位為 N*m/rad。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/216789/