刚度「专业知识」怎样理解材料力学中的强度和刚度的( 二 )


刚度「专业知识」怎样理解材料力学中的强度和刚度的
本文插图
图中曲线可分为四个阶段:
I、弹性变形阶段;
II、屈服阶段;
III、强化阶段;
IV、局部颈缩阶段 。
而刚度的定义是在于抵抗弹性变形 , 是在第一阶段下进行的 , 弹性作用下满足胡克定律 , 观察静载荷下弯曲刚度与扭转刚度的计算公式 , 类似于胡克定律 , 可推测刚度的测量仅仅在弹性变形阶段进行 。
在进入下一阶段后 , 对于拉伸过程中塑形应变火残余应变不会消失 , 在应力应变曲线下 , 应力几乎不变 , 而应变显著增加 , 此时应力为屈服极限 。 且对于材料则进入了塑形屈服的
破坏阶段 , 在进入强化阶段后 , 应变随应力的增加而增加 , 最后到达强度极限 。 由此可见关于强度的测量是在于材料弹性形变之后而强度极限之前 。
综上 , 可得出刚度与强度都是在对于零件失效阶段的测量值 , 而刚度可以依靠应力来测量 , 强度可以依靠变形来测量 , 在应变过程中刚度在前一阶段而强度在后阶段 , 所以在零件失效的条件测量中 , 只要满足了刚度要求 , 在弹性变形阶段就可以抵抗足够的应力 , 而强度在这样的前提下也就满足了零件的要求 。 按照这样的关系 , 才会有在实际的生产中的各类设计 , 例如机械设备中的轴 , 通常是先按强度条件确定轴的尺寸 , 再按刚度条件进行刚度校核 。 精密机械对于轴的刚度要求也就因此而设定得很高 , 其截面尺寸的设计往往由刚度条件控制 。
【来源:世界先进制造技术论坛】
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