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刚度k的物理意义 刚度K的计算

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刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。

刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。材料的弹性模量和剪切模量(见材料的力学性能)越大,则刚度越大。细杆和薄板在受侧向外力作用时刚度很小,但细杆和薄板如果组合得当,边界支持合理,使杆只承受轴向力,板只承受平面内的力,则它们也能具有较大的刚度。
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度。但对刚度的要求不是绝对的,例如,弹簧秤中弹簧的刚度就取决于被称物体的重量范围,而缆绳则要求在保证足够强度的基础上适当减小刚度。
研究刚度的重要意义还在于,通过分析物体各部分的刚度,可以确定物体内部的应力和应变分布,这也是固体力学的基本研究方法之一。
计算公式
一个结构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。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)

转动刚度
转动刚度(k)为:k=M/θ
其中,M为施加的力矩,θ为旋转角度。
转动刚度的国际单位为牛米每弧度。
转动刚度还有一个常用的单位为英寸磅每度。
其他的刚度包括:
拉压刚度(Tension and compressionstiffness)
轴力比轴向线应变(EA)
剪切刚度(shear stiffness)
剪切力比剪切应变(GA)
扭转刚度(torsional stiffness)
扭矩比扭应变(GI)
弯曲刚度(bending stiffness)
弯矩比曲率(EI)

刚度K的计算~

刚度的计算公式是K=EI。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。

基本信息:
刚度是使物体产生单位变形所需的外力值。刚度与物体的材料性质、几何形状、边界支持情况以及外力作用形式有关。材料的弹性模量和剪切模量(见材料的力学性能)越大,则刚度越大。
细杆和薄板在受侧向外力作用时刚度很小,但细杆和薄板如果组合得当,边界支持合理,使杆只承受轴向力,板只承受平面内的力,则它们也能具有较大的刚度。
在自然界,动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。在工程上,有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳,或在流场中发生颤振等灾难性事故。
因此在设计中,必须按规范要求确保结构有足够的刚度。但对刚度的要求不是绝对的,例如,弹簧秤中弹簧的刚度就取决于被称物体的重量范围,而缆绳则要求在保证足够强度的基础上适当减小刚度。
以上内容参考 百度百科—刚度

刚度矩阵是一个由应力应变等分析组成的一个矩阵,用来求解出来需要的应力,应变等参数
结构的刚度K是用加载的力除以力下的变形大小得出来的一个数值(一般情况),一般不会自动算出,因为这个刚度可能是某个点的,或者是某个组合的,需要人为的通过计算的结构的量,等效算出。

由此可以看出,刚度K要算出来,需要用到刚度矩阵来算出结构的变形,这就是他们的一个联系

其实还有阻尼矩阵,还有质量矩阵等都是结构刚度分析所需要的,这个你就要看看基本的材料力学的知识,工程力学的知识,这里会用我说的方法算就行了

相关要点总结:

17683775010:刚度系数k的物理概念是?
桂以答:刚度是指结构发生单位位移所需的力,K=力/位移=N/m;与之对应的柔度指单位力作用下结构产生的位移,&=1/K=位移/力=m/N。即在轧前,先将轧辊预压靠到一定压力P0 (或按压下电机电流作标准),然后将此时的轧辊缝指示器读数设定为零,称为人工零位。

17683775010:1.(大连理工大学2000年单元刚度矩阵中元素k的物理 意义是
桂以答:在单元刚度矩阵中,元素k代表着单元内部的刚度系数。刚度系数描述了材料或结构对外部施加的力或载荷产生的抵抗变形的能力。每个元素k对应着单元内部的一个自由度对应的刚度。物理上,刚度系数表示了单元对应自由度的刚度或刚性。较大的刚度系数意味着单元在该自由度上对变形的抵抗能力更强,对应的结构或材料...

17683775010:什么是刚度?刚度的国际单位是什么?
桂以答:一个结构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。计算公式:k=P/δ 其中,P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变(位移)。刚度是指物体在外力作用下抵抗变形的能力,刚度越高,物体表现的越“硬”。对不同的东西来说,刚度的表示方法不同,比如静态刚度、动态刚度、环刚度等。一般来说,...

17683775010:刚度系数与刚度的关系
桂以答:刚度系数是指由于单位支座位移引起的杆端力系数。举个最简单的例子:刚度:KL=EA(E:弹模。A:截面面积。L:杆件长度)形容这个杆变形的能力大小。刚度系数:K=EA/L形容这个杆具体变形量所需要的力,想象两个横截面积和材料都一样的杆,只是长度不同,抗拉刚度是一样的(即EA相同)。

17683775010:强度,刚度,扰度有什么区别?变形量说的是扰度,那刚度指的是什么?
桂以答:刚度k=P/δ,k是结构的刚度,P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。挠度EIω''=M,M为力矩,挠度为ω,弹性模量是E。3、检验方法不同 强度是检验物体被破坏的力度。刚度是计算零件荷载和位移传统的桥梁挠度测量主要使用千分表或位移计直接测量。刚度是指材料或结构在受到应力时抵抗弹性变形...

17683775010:刚度与线刚度有什么关系?
桂以答:所以刚度是和材料特性及截面特性直接相关,当然线刚度还和长度有关了!一般能满足F=k△,F为作用力,△为位移,k即为刚度,所以刚度物理意义为单位位移时所产生的力。k可以是某些量的函数,即可为表达式。由F的不同,叫法不同。 另外就是我们要说的刚度叫线刚度,即单位长度上的刚度。 比如,我们...

17683775010:刚度和力的关系公式
桂以答:一个结构的刚度(k)作为指弹性体抵抗变形拉伸的能力。P作为作用于结构的恒力,δ作为由于力而产生的形变。刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。通过分析物体各部分的刚度,可以确定物体内部的应力和应变分布,这成为固体力学的基本研究方法之一。刚度系数 刚度系数用以描述材料在外力作用下弹性变形形态的基本...

17683775010:K是什么物理符号
桂以答:高中物理学的特别好,大学突然感觉学不明白了

17683775010:刚度公式是什么?
桂以答:在力学中,刚度通常表示一个弹性体对外部力的响应能力。刚度与弹性系数有关,它描述了弹性体在受力时的变形程度。刚度通常用弹簧常数(弹簧系数)来表示。弹簧的刚度公式可以表示为:其中:F 是弹簧上的力(单位:牛顿),k 是弹簧的刚度(单位:牛顿/米或牛顿/毫米),x 是弹簧的变形量(单位:米或...

17683775010:刚度系数是什么
桂以答:作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。

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