计算公式:
k=P/δ
P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
一般来说,刚度和弹性模量是不一样的。弹性模量是物质组分的性质;而刚度是结构的性质。也就是说,弹性模量是物质微观的性质,而刚度是物质宏观的性质。
材料力学中,弹性模量与相应截面几何性质的乘积表示为各类刚度,如GI为扭转刚度,EI为弯曲刚度,EA为拉压刚度。
计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论:
1、大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程,得到的结果精确,但计算比较复杂。
2、小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的,由此从外载荷求得结构内力以后,再考虑变形计算问题。
大部分机械设计都采用小位移理论。例如,在梁的弯曲变形计算中,因为实际变形很小,一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数,而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。
这样做的目的是将微分方程线性化,以大大简化求解过程;而当有几个载荷同时作用时,可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。
扭转刚度单位
1扭力等于0.102公斤。
如果重力加速度选择9.8m/s2的话,9.8牛顿的力就是1公斤。或者,1牛顿的力,大约相当于1/9.8=0.102公斤,1N=0.102kg。
扭力在物理学上应称为扭矩、转动力矩,是物体受到一个与物体转动方向的切向力作用时产生的力矩,常用扭力扳手来计量,公制单位为牛顿-米(N-m),可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。
1kgm=9.8Nm,1斤就等于4.9扭力。
在测材料的扭转刚度或扭转模量等力学量时,在以扭转方式测材料动态力学性能时,都需对试样施加扭力。
特别在动态力学的许多测量仪器上,因为比较容易实现自由振荡或强迫振荡的扭力施加形式,所以采用是比较广泛的。
如扭摆分析仪、扭辫分析仪、旋转流变仪等对试样都是施加的扭力。
所谓“扭力”就是物体受到一个与物体转动方向的切向力作用时产生的力矩,常用扭力扳手来计量,单位是牛顿·米。常见的受扭力作用的物体有,螺杆螺母副传动轴等等。
所谓的「扭矩」在物理学上应称为「扭力」、[转动力矩],因为以讹传讹的结果,大家都说成「扭矩」,也就从此流传下来。为导正视听,扭力的定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」公制单位为牛顿-米(N)。
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