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什麼是剛度
剛度是指材料或結構在受力時抵抗彈性變形的能力。是材料或結構彈性變形難易程度的表征。材料的剛度通常用彈性模量E來衡量。在宏觀彈性範圍内,剛度是零件荷載與位移成正比的比例系數,即引起單位位移所需的力。剛度可分為靜剛度和動剛度。
靜剛度與動剛度及其關系靜載荷下抵抗變形的能力稱為靜剛度。 動載荷下抵抗變形的能力稱為動剛度,即引起單位 振幅 所需的動态力。如果幹擾力變化很慢(即幹擾力的頻率遠小于結構的固有頻率),動剛度與靜剛度基本相同。幹擾力變化極快(即幹擾力的頻率遠大于結構的固有頻率時),結構變形比較小,即動剛度比較大。當幹擾力的頻率與結構的固有頻率相近時,有 共振現象 ,此時動剛度最小,即最易變形,其動變形可達靜載變形的幾倍乃至十幾倍。
剛度的單位剛度是使物體産生單位變形所需的外力值。剛度的國際單位是牛頓每米(N/m)。剛度與物體的材料性質、幾何形狀、邊界支持情況以及外力作用形式有關。材料的彈性模量和剪切模量(見材料的力學性能)越大,則剛度越大。細杆和薄闆在受側向外力作用時剛度很小,但細杆和薄闆如果組合得當,邊界支持合理,使杆隻承受軸向力,闆隻承受平面内的力,則它們也能具有較大的剛度。
設計中對剛度的要求在工程上,有些機械、橋梁、建築物、飛行器和艦船就因為結構剛度不夠而出現失穩,或在流場中發生顫振等災難性事故。因此在設計中,必須按規範要求确保結構有足夠的剛度。
什麼是柔度,剛度與柔度的關系柔度又稱長細比,力學的一個概念,常記為λ,是指構件在軸向受力的情況下,沿垂直軸向方向發生變形的大小,用于計算壓杆穩定問題。
柔度大變形就大,構件的穩定性就差。柔度,也是剛度的倒數,表示零件在力的作用下彈性變形的能力,即單位力引起的位移。
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