材料力學中的強度和剛度如何定義?

時間 2021-05-06 19:38:50

1樓:權威不等於靠譜

可以這樣理解,一根皮筋你要把他拉斷,當把他拉斷的時候你要用多大的力,用這個力除以皮筋的橫截面積就是極限強度。大家都知道皮筋拉到一定時候如果鬆開手就沒法恢復原樣了,當你把它拉到這種程度施加的力除以橫截面積就是屈服強度。

剛度的話通俗來說就是乙個讓乙個物體變形的難易程度。比如說一把尺子,你想讓他變彎,把尺子面積較大的那乙個面衝著地面,很容易就把他彎曲了。但是如果嘗試把面積很小的那乙個面衝著地面,想讓他彎曲就很難了。

這裡就牽扯到乙個慣性矩的概念,剛度b=EI,I就是慣性矩。從左邊式子很容易看出來,相同的彈性模量e,i越大,剛度就越大,就越難彎曲,或者說彎曲的撓度更小。。

2樓:專用車

剛度和強度都是材料本身的屬性,剛度衡量的是材料本身變形的能力即軟硬程度;強度主要分析的是由材料構成的零部件抗變形的能力,如,屈服強度,抗拉強度。

3樓:不知

這樣說:同樣形狀的玻璃和木頭,施加同樣大小的力,玻璃的形變比木頭小,我們就說玻璃的剛度比木頭大;當這個力變大時,玻璃比木頭更容易破裂,我們就說玻璃的強度比木頭小。

4樓:Rob Heavn

我看靈犀的回答在坑人啊。

其實強度、剛度、穩定性很簡單

強度:抗拉壓的能力,抗剪下的能力

剛度:抗變形的能力

穩定性:變形後,恢復原狀態的能力。

比如筷子和皮筋,筷子的強度和剛度比皮筋要好,皮筋的穩定性比筷子要好。

5樓:shmoire

年輕的時候,我去買行李箱。

售貨員用手使勁摁箱子,跟我說:你看我家箱子使勁摁都不變形。

我低聲回了一句:我要強度好的,不要剛度好的。

6樓:姜蔥蒜

簡單來說,

材料的剛度就是,在單位彈性形變內需要受到的壓強(越大剛度越大)。也就是StressStrain曲線裡直線部分的斜率

材料的強度就是,在多少壓強的情況下物質本身不發生永久形變(越大強度越大)也就是StressStrain曲線裡的直線部分最高值

物質在壓強下先發生彈性形變在發生永久形變最後到斷裂瓶頸然後斷裂

彈性形變 :在受力是發生,不受力時消失。(例如拉橡皮筋大部分都是彈性形變一點點永久形變)

永久形變:在受力時發生,不受力時形變保持。(例如折彎鋼勺大部分是永久形變一點點彈性形變)

7樓:零度君

強度指的是材料抵抗破壞的能力,比如抗拉強度指的是材料抵抗單向拉應力下抵抗斷裂的能力。強度用材料發生破壞時的應力來衡量;需要說明,破壞不一定是斷裂,比如屈服,發生塑性形變也是破壞的一種,所以有那麼一大坨的各種強度

剛度指的是材料抵抗形變的能力,剛度越大發生變形需要的應力就越大。剛度用發生單位形變的載荷來表徵。

二者是有區別和聯絡的,往淺了說,彈性模量和剪下模量在一定程度上也能衡量剛度;往深了說,強度也好剛度也罷都是應力做功轉變成晶格畸變能的過程,只不過取的衡量標準不同罷了。

8樓:大哉乾元

簡單的說,強度指的是材料抵抗破壞的能力,剛度是材料抵抗變形的能力。當然了,這些只是基於實驗得到的唯象的定義,沒有經過嚴格的理論推導。就好像定義天氣中的大雨,小雨,中雨一樣,通過降水量在某乙個區間,而給它起了大雨,小雨,中雨的名字。

9樓:郭龍真

我只是個機械專業的,我認為其實沒有必要從特別本質的角度去理解材料力學中定義的剛度,強度,穩定性,韌性,硬度等等,更沒有必要去研究他們的內在關係。

其實這些都是實驗性質的。 從它們的實驗方法和實驗結果曲線去理解和記憶是最簡單的。

雖然有的實驗方法很複雜,但是比記定義容易,人比較容易記住更具象的東西。

10樓:

這個問題的根源要從工程設計的要求和需要去理解。比如,你有一輛自行車,如果騎上去亂顫亂抖,就是剛度設計不好。如果從馬路沿上跳下來,車把斷了,或者軸斷了,就是強度不夠。

剛度是由變形來測量的,比如用公釐。強度是由應力來測量的,比如焊縫處的最大應力是100兆帕。

再補充些. 題目問的是"定義". 這兩個概念實際上還是不太好定義的.

剛度可以是單位伸長所施加的力, 或者單位轉角所施加的力矩. 好像力和力的作用點作用方向要一致才好. 實際上並不一定.

這個到有限元的剛度矩陣就用到了. 強度可以是許用強度, 屈服強度, 斷裂強度, 拉伸強度, 等等. 工程中常常用容許變形, 容許振幅來表達剛度概念.

用容許荷載, 最大載重量表示強度概念.

可以這樣看, 剛度和強度不僅僅是材料的概念, 而且也是結構, 構件, 機械部件的概念.

11樓:

強度就顧名思義好了,樓上的老師們解釋得都很好,我這裡只對剛度新增乙個自己的理解。各位不喜可噴。

剛度的「剛」和剛體的「剛」是乙個字,而剛體是乙個理想化的模型,即絕對不會因力而發生形變的物體。剛度就是逼近這種理想物體的程度,現實中的物體越逼近理想剛體,則剛度就越大。

12樓:李亞峰

舉個例子:有兩個小球,乙個是小鋼球,乙個是小橡皮彈力球,放在桌子上用手按壓,前者不會看到變形,而後者會看到被擠壓變形,這就是剛度,抵抗變形能力,前者剛度好;用機械按壓,同樣的壓力前者可能不會被壓碎,後者(橡膠材料不好的話)可能會被壓散,這就是強度,抵抗破壞能力,前者強度好。

13樓:

在荷載作用下,構件因不至於破壞(斷裂或失效),即應具有足夠的強度(一般用於校核外荷載)

在荷載作用下,構件所產生的變形應不超過工程允許的範圍,即應具有足夠的剛度(一般用於變形校核)

14樓:豬小寶

如果想看更通俗的解釋,請猛戳:iPhone 6 Plus 的折彎門 (bendgate) 究竟是怎麼回事? - 豬小寶的回答 我覺得我已經在這個回答裡說的很明白了。

如果想看更簡潔的解釋,請往下看:

以理想彈塑性材料的應力-應變或者荷載-位移為例:

剛度相同,強度不同。紅色的強度是藍色的兩倍。

強度相同,剛度不同。藍色的剛度是紅色的兩倍。

藍色的剛度比紅色的大,紅色的強度比藍色的大。

15樓:靈犀

如何定義,課本上都有。我給你講講如何理解吧,一直以來覺得理科有些概念抽象不好理解學不懂,不懂的時候就希望有人把這個問題形象的解釋清楚,我之前也不理解這兩個概念,是我自己後來想明白的。尤其是今天看了Heinrich的帖子,很有共鳴,我們完全可以把抽象的東西形象化,讓人容易理解,也正是由於看到了他的帖子,我才註冊了知乎。

下面就簡單通俗的說說如何理解剛度和強度。

剛度,可以理解為衡量變形程度的乙個詞,通俗的理解就是軟硬程度;強度,可以理解為衡量在不破壞的情況下能夠承受的力的大小的能力,這裡用筷子和皮筋舉個栗子。想象將筷子和皮筋兩端固定,給乙個同等大小的力,就各放乙個雞蛋吧,大家想象一下,筷子的變形很微小,皮筋的變形很大,這就表明筷子硬,剛度大,變形小,皮筋軟,剛度小,變形大。那麼我們繼續往二者身上加力,給個多大的力呢,我也不是很清楚,比方說乙個很大的力吧,給乙個很大的衝擊力,筷子很不幸因為變形能力差,折斷了,而皮筋變形能力大,雖然被抻的很長很誇張,但是沒有斷呦,那麼這就說明在承受同樣的荷載時,皮筋表現出能夠承受的力大,強度大,筷子相對皮筋來說能夠承受的力小,強度小。

不知道這樣說你清楚了沒有?

16樓:回到future

強度是指材料抵抗破壞的能力,即材料發生破壞時所需要的應力大小;剛度是指結構抵抗變形的能力,即引起結構單位形變所需要的應力大小。

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