關於剛度強度知識清單

2021-02-25 正脈科工 CAE

剛度和強度在機械中是不可忽視的重要參量,對人們在加工鋼鐵製造設備方面有著不可忽視的力量;因此,正確的了解剛度和強度,及其存在的密切聯繫,對我們至關重要。

 

1、強度:材料或零構件抵抗外力而不發生失效的能力。剛度:材料在受力時抵抗彈性變形的能力。

 

2、強度設計:常規強度設計、現代強度設計

 

3、常規機械強度設計:(1)由理論力學確定零構件所受外力;(2)由材料力學(有時採用彈性力學或塑性力學)計算其內力;(3)由機械原理和機械零件確定其結構尺寸和形狀;(4)計算該零構件的工作應力或安全係數。

 

4、結構剛度計算公式 :一個結構的剛度(k)是指彈性體抵抗變形拉伸的能力。 計算公式: k=P/δ ,P是作用於結構的恆力,δ是由於力而產生的形變。 剛度的國際單位是牛頓每米(N/m)。轉動剛度(Rotational stiffness)編輯 轉動剛度(k)為:k=M/θ 其中,M為施加的力矩,θ為旋轉角度。 轉動剛度的國際單位為牛米每弧度。 轉動剛度還有一個常用的單位為英寸磅每度。 

 

5、其他的剛度包括: 

拉壓剛度(Tension and compressionstiffness)

 軸力比軸向線應變(EA) 

剪切剛度(shear stiffness) 

剪切力比剪切應變(GA) 

扭轉剛度(torsional stiffness) 

扭矩比扭應變(GI) 

彎曲剛度(bending stiffness)

彎矩比曲率(EI)

 

6、強度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復的變形也屬被破壞)的能力,根據受力種類的不同分為以下幾種: (1)抗壓強度--材料承受壓力的能力; (2)抗拉強度--材料承受拉力的能力; (3)抗彎強度--材料對致彎外力的承受能力;(4)抗剪強度--材料承受剪切力的能力。

 

7、變形的種類:

拉伸及壓縮,如鏈條、皮帶、桁架的拉杆(或壓杆)、立柱。

剪切,如螺釘、鉚釘。

扭轉,如傳動軸。

彎曲,如各種梁。

杆件:長度方向尺寸>橫向尺寸的構件。

 

8、直杆軸向拉伸與壓縮:

受力特點:沿直杆軸線受拉或壓力。

內力:杆件受外力作用發生變形時,其內部分子間同時產生抵抗變形的抗力。

內力與外力互相對立,互相依存,同時出現,同時消失。

內力求取方法—截面法

應力(ss):橫截面單位面積上的內力。ss>0,拉應力;ss<0,壓應力

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