2022年材料力學(xué)的「強(qiáng)度」和「剛度」這下都理解了

材料力學(xué)的「強(qiáng)度」和「剛度」，這下都理

解了1.最大拉應(yīng)力理論：只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大拉應(yīng)力。2.最大拉應(yīng)變理論：只要最大拉應(yīng)變83.最大切應(yīng)力理論：只要最大切應(yīng)力t4.外形轉(zhuǎn)變比能理論：只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的外形轉(zhuǎn)變比能達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值,材料就要發(fā)生屈服破壞。所以按第四強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件為：sqrt（o12+。22+o32-。1。2-02。3-。3。1）［。］。二、剛度定義：指構(gòu)件或者零件在外力作用下，抵擋彈性變形或者位移的力量，即彈性變形或者唯一不應(yīng)當(dāng)超過工程允許的范圍。剛度是反映結(jié)構(gòu)變形與力的大小關(guān)系的參數(shù)，即結(jié)構(gòu)受多大力產(chǎn)生多少變形的量，簡潔說，就是一根彈簧，拉力除以伸長量就是彈簧的剛度。剛度單位一般是N/m。剛度類型：當(dāng)所作用的載荷是恒定載荷時(shí)稱為靜剛度;為交變載荷時(shí)則稱為動(dòng)剛度。靜剛度主要包括結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。結(jié)構(gòu)剛度即指構(gòu)件自身的剛度，主要有彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。1.彎曲剛度k按下式計(jì)算：k二P/6式中P——靜載荷(N);5——在載荷方向的彈性變形(um)o2.扭轉(zhuǎn)剛度kM按下式計(jì)算：kM=ML/0式中M——作用的扭矩(N?m);L——扭矩作用處到固定端的距離(m);0——扭轉(zhuǎn)角(°)三、兩者聯(lián)系通過對(duì)上述關(guān)于強(qiáng)度和剛度的理論理解，相對(duì)于剛度，強(qiáng)度的定義針對(duì)的是外力作用下的破壞，而破壞類型的分類為塑形屈服及脆性斷裂，由此聯(lián)想到拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。圖中曲線可分為四個(gè)階段：I、彈性變形階段；II、屈服階段；III、強(qiáng)化階段；IV、局部頸縮階段。而剛度的定義是在于反抗彈性變形，是在第一階段下進(jìn)行的，彈性作用下滿意胡克定律，觀看靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算公式,類似于胡克定律，可推想剛度的測量僅僅在彈性變形階段進(jìn)行。在進(jìn)入下一階段后，對(duì)于拉伸過程中塑形應(yīng)變火殘余應(yīng)變不會(huì)消逝,在應(yīng)力應(yīng)變曲線下，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加，此時(shí)應(yīng)力為屈服極限。且對(duì)于材料則進(jìn)入了塑形屈服的破壞階段，在進(jìn)入強(qiáng)化階段后，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最終到達(dá)強(qiáng)度極限。由此可見關(guān)于強(qiáng)度的測量是在于材料彈性形變之后而強(qiáng)度極限之前。綜上，可得出剛度與強(qiáng)度都是在對(duì)于零件失效階段的測量值，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量，強(qiáng)度可以依靠變形來測量，在應(yīng)變過程中剛度在前一階段而強(qiáng)度在后階段，所以在零件失效的條件測量中，只要滿意了剛度要求，在彈性變形階段就可以反抗足夠的應(yīng)力，而強(qiáng)度在這樣的前提下也就滿意了零件的要求。根據(jù)這樣的關(guān)系，才會(huì)有在實(shí)際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計(jì)，例如機(jī)械設(shè)備中的軸，通常是先按強(qiáng)度條件確定軸的尺寸，再按剛度