刚度及计算公式

1  刚度 (Stiffness)

刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

定义为施力与所产生变形量的比值,表示材料或结构抵抗变形的能力。

计算公式为:

K=P/?

式 1

其中:

  • K = 刚度 (N/m)
  • P = 载荷 (N)
  • ? = 变形量 (m)

2  弹性模量与刚度的区别

弹性模量(Modulus)是材料组成的性质;刚度(Stiffness)是结构的性质。即模量是材料的本身的性质;刚度是固体的外延性质,它取决于材料,形状及边界条件。结构刚度在许多工程应用当中非常重要。

对于一个受压或受拉的物体,其轴向刚度为:

K=AE/L

式 2

其中:

  • A= 横截面面积 (m2);
  • E= 为拉伸弹性模量-杨氏模量 (MPa);
  • L= 为物体的长度 (m)

对于一个受扭的物体,其扭转刚度为:

K=ML/θ

式 3

其中:

  • M= 作用的扭矩(N·m);
  • L= 扭矩作用处到固定端的距离(m);
  • θ= 扭转角(°)

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