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很多人总是对力学中刚度和刚度的概念感到困惑,今天我就来说说我所理解的。书中指出,要保证机械系统或整体结构的正常运行,每个部件或零件都必须能够正常工作。工程构件安全设计的任务是保证构件具有足够的强度、刚度和稳定性。
众所周知,稳定性是指物体在力的影响下保持或恢复其原始平衡形状的能力。例如,一根薄的耐压杆可能会突然弯曲,薄壁构件在负载下可能会起皱,或者建筑柱可能会变得不稳定并倒塌。
今天我们主要讲一下刚度以及对刚度的理解。
1强盗
定义部件抵抗因外力作用而损坏或显着变形的能力。
例如,如果一个人使用iPad作为秤,并且当他们站在上面时iPad屏幕破裂,则表明iPad的强度不够。例如,每年夏天,许多大树枝之所以会在风中折断,就是因为它们缺乏强度。
强度是反映材料何时发生破坏(例如断裂)的变量,一般强度包括抗拉强度、抗压强度等,是指当应力达到一定程度时材料发生破坏的程度,单位为强度一般为MPa。
11种伤害类型
脆性断裂
在没有显着塑性变形的情况下发生突然失效。例如,铸铁试样在拉伸时将沿其横截面失效,而具有圆形横截面的铸铁试样在扭曲时将沿其倾斜横截面失效。
塑料产量
材料会发生显着的塑性变形,从而导致零件丧失功能,例如,低碳钢试样在拉伸或扭曲时会经历显着的塑性变形。
12肌肉理论
最大拉应力理论
只要零件中某一点的最大拉应力1达到单向应力状态下的极限应力b,材料就会发生脆性破坏。因此,零件在临界点处于复杂应力状态时发生脆性断裂失效的条件为1=b。因此,根据第一强度理论设定的强度条件为1[]。
最大拉应变理论
在单向应力条件下,只要最大拉应变1达到临界值u,材料就会发生脆性断裂破坏(1=u)。在广义胡克定律中1=[1-u2+3]/E,因此1-u2+3=b。根据第二强度理论,建立的强度条件为1-u2+3[]。
最大剪应力理论
在单向应力状态下,只要最大剪应力max达到极限剪应力0,材料就会屈服并断裂。max=0。根据轴向拉伸对角截面的应力公式可知,由公式max=1-3/2可得0=s/2。因此,损伤条件重写为1-3=s。根据第三强度理论的强度条件为1-3[]。
形状变化比能理论
只要零件中某一点的形状变化率在单向应力下达到极限值,材料就会屈服并失效。因此,根据第四强度理论的强度条件为
2刚性
2刚性
定义指零件或构件在外力作用下抵抗弹性变形或位移的能力。即弹性变形或位移不得超过工程允许的范围。
刚度是反映结构变形与力的关系的参数,即结构受力作用而产生变形的程度,简单来说就是弹簧,拉力除以伸长量的值就是刚度春天。春天。刚度的单位通常为N/m。
21刚性型
如果施加的载荷是恒定载荷,则称为静刚性,如果施加的载荷是交变载荷,则称为动刚性。静刚度主要包括结构刚度和接触刚度,而结构刚度是指零件本身的刚度,主要包括弯曲刚度和扭转刚度。
弯曲刚度计算如下
式中,P为静载荷N,为载荷方向的弹性变形m。
扭转刚度计算如下
式中,M为施加扭矩,L为扭矩施加点到固定端的距离,为扭转角。
3两者之间的联系
通过以上对强度和刚度的理论认识,强度与刚度的定义针对的是外力引起的损伤,损伤类型根据应力应变分为塑性屈服和脆性断裂。张力期间的曲线.如图所示。
图中的曲线可以分为四个阶段。
I、弹性变形阶段;
二.投降阶段;
III.强化阶段;
IV、局部颈缩阶段。
刚度的定义在于对第一阶段弹性变形的抵抗力,在弹性作用下满足胡克定律。仅在弹性变形阶段进行测量。
进入下一阶段后,拉伸过程中塑性应变或残余应变并没有消失,在应力应变曲线下,应力几乎保持不变,而应变则显着增加。此时,应力处于屈服极限,材料进入塑性屈服破坏阶段。进入强化阶段,随着应力增大,应变也增大,最终达到强度极限。可以看出,强度测量是在材料弹性变形之后、强度极限之前进行的。
综上所述,我们可以得出结论,刚度和强度都是在零件的失效阶段测量的,但刚度可以通过应力来测量,强度可以通过应变来测量。
在变形过程中,刚度为早期,强度为后期,因此测量零件失效情况时只要满足刚度要求,弹性体就能承受足够的应力。变形阶段和强度是在此前提下确定的,也满足零件的要求。
根据这种关系,在实际生产中存在多种设计,例如对于机械设备的轴,一般根据强度条件确定轴的尺寸,根据刚度条件校核刚度。
因此,精密机械对轴的刚性要求很高,往往根据刚性条件来控制截面尺寸的设计。
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一、土木工程中,刚度、强度、稳定性分别指什么,他们的区别是什么,谢谢?
刚度是抵抗变形能力的指标,强度是抵抗破坏能力的指标,稳定性是维持其原始状态能力的指标。
杆件的承载能力包括其强度、刚度和稳定性。
刚度是指物体抵抗变形的能力。我们了解到的刚度是这是轴向拉伸和压缩变形时的拉伸刚度。剪切变形期间的剪切刚度。弯曲变形、弯曲刚度、扭转变形、扭转刚度。
扭矩是指当杆件发生扭转变形时,施加在杆件横截面上的内力。
因此,刚性和扭矩之间的差值为刚性是杆的承载能力之一。扭矩是一种内力。
二、公路施工中强度刚度和稳定性怎么理解?
在公路建设中,强度、刚度和稳定性是对公路质量和使用寿命产生重大影响的三个重要概念。强度是指材料抵抗外力破坏的能力。公路建设需要采用优质水泥、高强钢材等高强度材料,保证公路能够承受车辆的重量和反复荷载,避免出现破损、破损等题。形变。刚度是指材料在力作用下变形的程度。在公路建设中,必须选择具有足够刚性的材料,以保证道路在受到外力作用时保持稳定,不产生过度的变形或弯曲。稳定性是指结构在特定条件下保持其原有平衡状态的能力。公路建设过程中,必须采取措施保证路基、路面等结构的稳定,防止因水土流失、车辆超载等因素造成路面损坏或塌陷。因此,公路建设必须综合考虑强度、刚度和稳定性要求,选择合适的材料和施工方法,保证公路的质量和使用寿命。
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