平面內(nèi)剛度與平面外剛度

平面內(nèi)剛度與平面外剛度首先要理解什么是“平面內(nèi)”和“平面外”。平面內(nèi)就是指和載荷作用方向始終的方向，平面外就是和載荷作用方向垂直的方向。通常所說的樓板平面內(nèi)的剛度無限大，是指在水平荷載〔地震和風(fēng)等〕作用下，在公分，和整個(gè)樓的面寬或進(jìn)深的十幾米或幾十米相比起來，就小多了。剛性樓板：平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零！即無視了豎向剛度，因此，要考慮樓面梁的翼緣效應(yīng)！〔《高規(guī)》5.2.2〕彈性樓板6：真實(shí)計(jì)算面內(nèi)剛度和面外剛度——承受殼單元，最符合實(shí)際狀況，可應(yīng)傳遞給豎向構(gòu)件〔柱。墻等〕，導(dǎo)致梁的彎矩減小，相應(yīng)的配筋也減小，與實(shí)際狀況有差異！可應(yīng)用于板柱構(gòu)造！彈性樓板3：假定無平面內(nèi)剛度，而平面外剛度是真實(shí)的——承受厚板彎曲單元?？蓱?yīng)用于厚板轉(zhuǎn)換層構(gòu)造！彈性膜：真實(shí)計(jì)算平面內(nèi)剛度，無視平面外剛度——承受平面應(yīng)力膜單元計(jì)算！可應(yīng)用于工業(yè)廠房構(gòu)造、體育場館構(gòu)造、樓板局部開大洞構(gòu)造及平面弱連接構(gòu)造！強(qiáng)度定義1、材料、機(jī)械零件和構(gòu)件抵抗外力而不失效的力量。強(qiáng)度包括材料強(qiáng)度和構(gòu)造機(jī)械振動(dòng)問題。強(qiáng)度要求是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)根本要求。材料強(qiáng)度 指材料在不同影響因素下的各種力學(xué)性能指標(biāo)。影響因素包括化學(xué)成分、加工工藝、熱處理制度、應(yīng)力狀態(tài)，載荷性質(zhì)、加載速率、溫度和介質(zhì)等。的強(qiáng)度。①脆性材料強(qiáng)度：鑄鐵等脆性材料受載后斷裂比較突然，幾乎沒有塑性斷裂剩余變形〔應(yīng)力不變的狀況下應(yīng)變不斷增大的現(xiàn)象〕0.2％的塑性變形相對應(yīng)的應(yīng)力為名義屈服極限，用σ0.2表示。③帶裂紋材料的強(qiáng)度：常低于材料的強(qiáng)度極限，計(jì)算強(qiáng)度時(shí)要考慮材料的斷裂韌性〔斷裂力學(xué)分析〕。對于同一種材料，承受不同的熱處理制度，則強(qiáng)度越高的斷裂韌性越低。材料在靜載荷〔見沖擊強(qiáng)度〕。材料受循〔見疲乏強(qiáng)度設(shè)計(jì)〕。此外還有接觸強(qiáng)度〔見接觸應(yīng)力〕。依據(jù)環(huán)境條件，材料強(qiáng)度有高溫強(qiáng)度和腐蝕強(qiáng)度等。高溫強(qiáng)度包括蠕變強(qiáng)度〔已滑移晶體能夠回復(fù)到未變形晶體所需要的最低溫度〕時(shí)，塑性變形后的應(yīng)變硬化由于高溫退火而快速消退，因此在載荷不變的狀況下，變形不斷增長，稱為蠕變現(xiàn)象，以材料的蠕變〔見長久強(qiáng)度〕。此外，還有受環(huán)境介質(zhì)影響的應(yīng)力腐蝕斷裂和腐蝕疲乏等材料強(qiáng)度問題。構(gòu)造強(qiáng)度 指機(jī)械零件和構(gòu)件的強(qiáng)度。它涉及力學(xué)模型簡化、應(yīng)力分析方法、材料強(qiáng)度、強(qiáng)度準(zhǔn)則和安全系數(shù)。依據(jù)構(gòu)造的外形，機(jī)械零件和構(gòu)件的強(qiáng)度問題可簡化為桿、桿系、板、殼、法。材料力學(xué)一般爭論桿的強(qiáng)度計(jì)算。構(gòu)造力學(xué)分析桿系〔桁架、剛架等〕的內(nèi)板和殼的特點(diǎn)是厚度遠(yuǎn)小于另外兩個(gè)方向的尺寸，平的稱為板，曲的稱為殼。疲乏強(qiáng)度有關(guān)，又與零件和構(gòu)件的尺寸大小、應(yīng)力集中系數(shù)和外表狀態(tài)等因素有情形要用強(qiáng)度理論。有宏觀裂紋情形要用斷裂力學(xué)分析。某些零件往往需要同時(shí)考慮幾種強(qiáng)度準(zhǔn)則，加以比較，才能確定最可能消滅的失效方式。〔例如要求構(gòu)造重量最小2、金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的力量稱為強(qiáng)度。按外力作用是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，這兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)可通過拉伸試驗(yàn)測出強(qiáng)度是指零件承受載荷后抵抗發(fā)生斷裂或超過容許限度的剩余變形的力量?！布吹挚故Яα俊车闹匾笜?biāo)。強(qiáng)度〔彎曲疲乏和接觸疲乏等〕、斷裂強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、高溫順低溫強(qiáng)度、在主要是通過其應(yīng)力狀態(tài)來爭論零部件的受力狀況以及推測破壞失效的條件和時(shí)機(jī)。強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不行恢復(fù)的變形也屬被破壞)的力量.依據(jù)受力種類的不同分為以下幾種:(1)抗壓強(qiáng)度--材料承受壓力的力量.(2)抗拉強(qiáng)度--材料承受拉力的力量.(3)抗彎強(qiáng)度--材料對致彎外力的承受力量.(4)抗剪強(qiáng)度--材料承受剪切力的力量.3、強(qiáng)度是在“外力作用下，材料抵抗變形和破壞的力量”。依據(jù)外力的作用方式，有多種強(qiáng)度指標(biāo)，如抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。當(dāng)材料承受拉力時(shí)，強(qiáng)度性能指標(biāo)主要是降伏強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度?！车珡?qiáng)度小〔在斷裂之前能承受的總外力小〕。對于同系列的金屬，毀壞較小或不毀壞。所以校定的硬度強(qiáng)度換算關(guān)系被用來由硬度推算強(qiáng)度。金屬材料的強(qiáng)度材料強(qiáng)度的指標(biāo)有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度力。σS=Fs/AOFs 試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)所承受的最大外力(N)AO 試樣原來的截面積(mm2)σS 屈服強(qiáng)度(Mpa)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度是指金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力，用σb=FO/AOFO 試樣在斷裂前的最大外力(N)AO 試樣原來的截面積(mm2)σb 抗拉強(qiáng)度(Mpa)剛度及定義剛度E和剪切G(見胡克定律)。構(gòu)造的剛度除取決于組成材料的彈性模量外，還同其幾何〔〕，須通過剛度分析來掌握變形。很多構(gòu)造〔如建筑物、機(jī)械等〕也要須通過掌握其剛度為某一合理值以確保其特定功能。在構(gòu)造力學(xué)的位移法分析中，為確定構(gòu)造的變形和應(yīng)力，通常也要分析其各局部的剛度。剛度是指零件在載荷作用下抵抗彈性變形的力量。零件的剛度〔或稱剛性〕種類〔即材料的彈性模量〕。剛度要求對于某些彈性變形量超過肯定數(shù)值后，會影響機(jī)器工作質(zhì)量的零件尤為重要，如機(jī)床的主軸、導(dǎo)軌、絲杠等。工藝系統(tǒng)的剛度1．根本概念此作用力方向上產(chǎn)生的變形量的比值表示。作用下相對于工件在法線方向位移的比值工藝系統(tǒng)剛度定義中，力和變形是在靜態(tài)下測定的，為工藝系統(tǒng)靜剛度；Y時(shí)，總位移與方向相反，呈負(fù)值，此時(shí)刀架處于負(fù)剛度狀態(tài)。負(fù)剛度使刀尖扎入工件外表〔扎刀〕，還會使工件產(chǎn)生振動(dòng)，應(yīng)盡量避開。2．工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算工藝系統(tǒng)的總變形量應(yīng)是各個(gè)組成環(huán)節(jié)在同一處的法向變形的疊加般說來都是一些簡潔構(gòu)件，可用材料力學(xué)公式近似計(jì)算，如車刀的剛度可以按常用試驗(yàn)法測定其剛度。強(qiáng)度與剛度的區(qū)分從工程力學(xué)的角度上講：度、抗剪強(qiáng)度是指這種材料在單位面積上能承受的最大拉力、剪力，與材料的外形無關(guān)。構(gòu)造的截面和外形有關(guān)。達(dá)式為材料彈性模量或剪切模量和相應(yīng)的截面慣性矩或截面面積的乘積。其中截〔壓縮為材料彈性模量和截面慣性矩的乘積等等。變形的力量，為施加于構(gòu)造上的水平力與其引起的水平位移的比值等等。固然，也可以將材料的彈性模量或變形模量理解為材料的剛度?？箯潖?qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。硬度、外表洛氏〔HR〕硬度、維氏〔HV〕硬度、布氏〔HB〕硬度來衡量其大小，但均沒單位。硬度彈性變形剩余變形和反破壞的力量。(如布氏硬度維氏硬度等)、劃痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。也就是說，強(qiáng)度是衡量零件本身承載力量(即抵抗失效力量)的重要指標(biāo)。強(qiáng)度是強(qiáng)度(彎曲疲乏和接觸疲乏等)、斷裂強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、高溫順低溫強(qiáng)度、在腐蝕通過其應(yīng)力狀態(tài)來爭論零部件的受力狀況以及推測