1、強(qiáng)さ

定義：外力下での損傷（破壊）または重大な変形に耐えるコンポーネントまたは部品の能力。キーワードが抽出され、骨折が壊れ、変形が顕著になります。

たとえば、孫悅はiPadを體重計(jì)として取り上げ、立ち上がって、iPadの畫(huà)面にひびが入りましたが、これは十分な強(qiáng)度ではありません。たとえば、武漢では毎年夏に海を眺めていると、風(fēng)で大きな枝が折れてしまいますが、強(qiáng)度が足りません。

強(qiáng)度は、破壊などの材料の破損を反映するパラメータです。一般に、強(qiáng)度には引張強(qiáng)度と圧縮強(qiáng)度が含まれます。これは、応力が到達(dá)したときの材料の破損量です。強(qiáng)度の単位は通常MPaです。

ダメージタイプ

脆性破壊：大きな塑性変形なしに発生する突然の破壊。例えば、延伸過(guò)程での斷面に沿った鋳鉄試験片の破壊、およびねじり過(guò)程での傾斜部分に沿った鋳鉄試験片の破壊。

塑性降伏：材料は大きな塑性変形を引き起こし、コンポーネントの作業(yè)能力を失います。たとえば、低炭素鋼の試験片は、伸ばされたりねじられたりすると、大きな塑性変形を起こします。

強(qiáng)度理論

1.最大引張応力の理論：

一方向応力の條件下で、部材のある點(diǎn)での最大引張応力が極限応力σbに達(dá)する限り、材料に脆性破壊が発生します。したがって、複雑な応力狀態(tài)にあるコンポーネントの脆性破壊の條件は次のとおりです。σ1=σb

したがって、最初の強(qiáng)度理論によって確立された強(qiáng)度條件は、次のようになります。σ1≤[σ]。

2.最大引張ひずみ理論：

一方向応力狀態(tài)で最大引張ひずみε1が限界値εuに達(dá)する限り、脆性破壊が発生します：ε1=σu。

From the generalized Hooke’s Law:ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E，therefore,σ1-u(σ2+σ3)=σb.

第2の強(qiáng)度理論に従って確立された強(qiáng)度條件は次のとおりです：σ1-u（σ2+σ3）≤[σ]。

3.最大せん斷応力理論：

一方向応力の狀態(tài)で最大せん斷応力τMaxが最大せん斷応力τ0に達(dá)する限り、材料は破損します。 τmax=τ0。

軸方向張力の傾斜部の応力式による。τ0=σs/2（σs-斷面の垂直応力）式から：τmax=（σ1-σ3）/2。したがって、破壊條件はσ1と書(shū)き直されます。 -σ3=σs。

第3の強(qiáng)度理論によれば、強(qiáng)度條件は次のとおりです。σ1-σ3≤[σ]。

4.形狀変化の比エネルギー理論：

部材のある點(diǎn)での形狀変化率が一方向応力狀態(tài)で限界値に達(dá)することができる限り、材料は破損します。

したがって、第4の強(qiáng)度理論によれば、強(qiáng)度條件は次のとおりです。

sqrt（σ1^2+σ2^2+σ3^2-σ1σ2-σ2σ3-σ3σ1）<[σ]。

2、剛性

定義：外力の作用下での弾性変形または変位に抵抗する部材または部品の能力を指します。つまり、弾性変形または一意性は、プロジェクトの許容範(fàn)囲を超えてはなりません。

剛性は、構(gòu)造の変形と力の関係、つまり、構(gòu)造が受ける力の大きさによって生じる変形の量を反映するパラメータです。要するに、それはばねであり、ばねの剛性は張力を伸びで割ったものです。剛性の単位は一般的にN/mです。

剛性タイプ：

加えられる荷重が一定の荷重である場(chǎng)合、それは靜的剛性と呼ばれます。交互荷重の場(chǎng)合、動(dòng)的剛性と呼ばれます。靜的剛性には、主に構(gòu)造剛性と接觸剛性が含まれます。構(gòu)造剛性とは、主に曲げ剛性とねじり剛性を含む、部材自體の剛性を指します。

1.曲げ剛性：次の式に従って計(jì)算されます。

3、2つの間の接続

上記の強(qiáng)度と剛性の理論的理解に基づいて、剛性と比較して、強(qiáng)度の定義は外力の作用下での破壊を目的としており、破壊タイプは、応力に関連する塑性降伏と脆性破壊に分類されます。 -張力のひずみ曲線。図のように。

図の曲線は、次の4つの段階に分けることができます。

1.弾性変形段階;

2.歩留まり段階;

3.強(qiáng)化段階;

4.ローカルネッキングステージ。

The definition of stiffness is to resist elastic deformation, which is carried out in the first stage. Under elastic action, it meets Hooke’s law. Observe the calculation formula of bending stiffness and torsional stiffness under static load, which is similar to Hooke’s law. It can be inferred that the measurement of stiffness is only carried out in the elastic deformation stage.

次の段階に入った後、塑性ひずみ火災(zāi)の殘留ひずみは引張プロセス中に消えることはありません。応力-ひずみ曲線では、応力はほぼ同じですが、ひずみは大幅に増加します。このとき、応力が降伏限界です。そして材料のために、それはプラスチックの収量に入ります

破壊段階では、強(qiáng)化段階の後、応力の増加に伴ってひずみが増加し、最終的に強(qiáng)度限界に達(dá)します。強(qiáng)度の測(cè)定は、材料の弾性変形後、強(qiáng)度限界の前であることがわかります。

結(jié)論として、剛性と強(qiáng)度の両方が部品の破損段階で測(cè)定され、剛性は応力によって測(cè)定され、強(qiáng)度は変形によって測(cè)定されると結(jié)論付けることができます。ひずみの過(guò)程で、剛性は前段階にあり、強(qiáng)度は後期にあります。したがって、部品の故障の狀態(tài)測(cè)定では、剛性要件が満たされている限り、弾性変形の段階で十分な応力に耐えることができ、強(qiáng)度もそのような前提の下で部品の要件を満たします。この関係により、実際の生産では、機(jī)械設(shè)備のシャフトなど、あらゆるデザインがあります。通常、シャフトのサイズは、最初に強(qiáng)度條件に従って決定され、次に剛性條件に従って剛性がチェックされます。このため、精密機(jī)械の剛性要件は非常に高く、その斷面サイズの設(shè)計(jì)は剛性條件によって制御されることがよくあります。