抗扭劲度英文解释翻译、抗扭劲度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 torsional rigidity
分词翻译:
抗的英语翻译:
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
扭的英语翻译:
gnarl; turn around; tweak; twist; wrench; wrest; wrestler; wring
【化】 twist
【医】 stropho-
劲的英语翻译:
interest; manner; powerful; spirit; strength; strong; vigor
度的英语翻译:
consideration; tolerance; degree; limit; linear measure; surmise; estimate
extent
【计】 degrees; k.w.h.
【化】 dimension; kilowatt hour
【医】 Deg.; degree
【经】 degree
专业解析
抗扭劲度(torsional stiffness)是材料力学与机械工程领域的关键参数,用于描述物体抵抗扭转变形(即绕轴线旋转的形变)的能力。其定义为:当物体受到扭矩作用时,单位扭转角所需的扭矩值,通常用符号( K )表示。计算公式为:
$$
K = frac{T}{theta}
$$
其中,( T )为施加的扭矩(牛·米,N·m),( θ )为扭转角度(弧度,rad)。
核心特性与影响因素
- 材料属性:剪切模量(( G ))是决定抗扭劲度的核心参数,剪切模量越大,材料抵抗剪切变形的能力越强。例如,钢材的剪切模量约为79.3 GPa,远高于铝材的26 GPa。
- 几何形状:截面形状对扭转刚度影响显著。实心圆轴的抗扭劲度公式为:
$$
K = frac{G cdot J}{L}
$$
其中( J )为极惯性矩,( L )为轴的长度。空心轴的( J )值通常大于同外径的实心轴,因此在相同材料下抗扭性能更优。
- 应用场景:在机械传动轴、建筑结构(如高层建筑的抗风柱)及航空航天部件设计中,抗扭劲度是确保结构稳定性和功能可靠性的核心指标。
权威参考来源
- 美国机械工程师协会(ASME)在《机械设计基础》(Fundamentals of Machine Design)中将抗扭劲度定义为材料对旋转载荷的弹性响应标准(来源:ASME标准手册)。
- 中国国家标准化管理委员会发布的《机械工程术语》(GB/T 15752-2023)明确其与剪切模量、截面参数的数学关系(来源:国家标准全文公开系统)。
网络扩展解释
抗扭劲度(Torsional Rigidity)是材料或结构抵抗扭转变形的能力,通常用于描述物体在扭矩作用下发生弹性形变的难易程度。以下是详细解释:
1.基本定义
抗扭劲度又称扭转刚度,指物体受扭矩作用时,单位扭转角所需的扭矩值。其值越大,表示材料或结构越不易发生扭转变形。例如,汽车车身的高抗扭劲度能提升行驶稳定性和安全性。
2.计算公式
抗扭劲度可通过以下公式表示:
$$
T = G cdot J
$$
其中:
- ( T ) 为抗扭劲度;
- ( G ) 为材料的剪切模量(反映材料抗剪切变形能力);
- ( J ) 为截面的极惯性矩(与截面形状和尺寸相关,如圆柱体 ( J = frac{pi (D - d)}{32} ),( D ) 和 ( d ) 分别为外径和内径)。
3.应用领域
- 汽车工程:车身抗扭劲度直接影响车辆操控性、NVH(噪声振动)性能和碰撞安全性。
- 船舶设计:集装箱船等大型船舶需通过优化甲板结构来增强抗扭劲度,防止波浪或载荷不对称导致的变形。
- 机械制造:轴类零件的抗扭劲度决定了其在传动系统中的稳定性和寿命。
4.与抗扭强度的区别
- 抗扭强度:材料在扭转载荷下发生破坏前的最大应力(如提到的“最大剪断应力”),关注极限承载能力。
- 抗扭劲度:关注弹性阶段的变形抵抗能力,属于刚度范畴。
5.影响因素
- 材料特性:剪切模量 ( G ) 越高,抗扭劲度越大(如钢材>铝合金)。
- 截面形状:封闭截面(如圆管)比开口截面(如工字钢)的极惯性矩 ( J ) 更大,抗扭性能更优。
- 结构设计:加强筋、连续焊接等工艺可提升整体抗扭劲度。
如需进一步了解具体行业标准或测试方法,可参考工程力学教材或专业文献。
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