抗弯刚度英文解释翻译、抗弯刚度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 flexural rigidity
分词翻译:
抗的英语翻译:
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
弯的英语翻译:
bend; curve; flex; ply
【医】 bend; curvatura; curvature; cyrto-
刚的英语翻译:
exactly; immediately; just; strong; firm
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
抗弯刚度(Bending Stiffness)是材料力学和结构工程中的核心概念,指材料或构件抵抗弯曲变形的能力。其英文术语为Bending Stiffness,在工程计算中常简写为EI(其中 E 为弹性模量,I 为截面惯性矩)。
一、物理意义
抗弯刚度定量描述了梁、板等构件在横向荷载作用下发生弯曲变形的难易程度。刚度值越大,构件在相同弯矩作用下产生的弯曲变形(挠度)越小,抗弯能力越强。它是结构安全性和稳定性的关键指标,直接影响构件在荷载下的变形控制和应力分布。
二、数学定义与计算
抗弯刚度的标准计算公式为:
$$
EI
$$
其中:
- (E)(弹性模量):材料固有属性,表征材料抵抗弹性变形的能力,单位为帕斯卡(Pa)。例如,钢材的 E 约为 210 GPa,混凝土约为 30 GPa。
- (I)(截面惯性矩):仅与构件横截面形状和尺寸相关,反映截面几何特性对弯曲刚度的影响,单位为米的四次方(m⁴)。常见截面公式如矩形截面 (I = frac{bh}{12})(b 为宽,h 为高)。
三、工程应用场景
- 结构设计:在桥梁、建筑梁设计中,通过调整截面尺寸(增大 (I))或选用高模量材料(提高 (E))来满足抗弯刚度要求,确保变形不超限。
- 机械制造:机床主轴、悬臂梁等需高刚度以维持精度,避免加工振动或定位偏差。
- 复合材料分析:层合板的抗弯刚度需通过层间模量积分计算,是航空航天结构优化的关键参数。
参考文献
- 刘鸿文. 《材料力学》(第6版). 高等教育出版社, 2017:弹性模量与截面性质定义.
- Hibbeler, R. C. Mechanics of Materials. Pearson:截面惯性矩计算原理.
- 《建筑结构荷载规范》(GB 50009):结构刚度设计准则.
- ASM International. Metals Handbook Vol. 1: Properties and Selection:工程材料弹性模量数据.
- Jones, R. M. Mechanics of Composite Materials. CRC Press:复合材料刚度模型.
网络扩展解释
抗弯刚度是材料力学中的重要概念,指物体抵抗弯曲变形的能力。以下是详细解释:
一、定义与核心公式
抗弯刚度表示材料或构件在受力弯曲时保持原有形状的能力,其计算公式为:
$$ EI $$
其中:
- E 是材料的弹性模量(衡量材料弹性变形难易程度的参数);
- I 为构件横截面对中性轴的惯性矩(反映截面形状对抗弯能力的影响)。
二、影响因素
- 材料特性
弹性模量E 越大,抗弯刚度越高。例如钢材比木材抗弯能力更强。
- 截面形状
惯性矩I 与截面尺寸和形状相关。例如工字梁的惯性矩较大,抗弯性能优于矩形截面。
- 应用场景差异
在纺织业中,抗弯刚度大的织物悬垂性差(如粗纱支、厚重面料);在工程中则需高刚度以保证结构稳定性。
三、应用领域
- 材料力学:分析梁、板等构件的弯曲变形。
- 建筑工程:混凝土梁、钢结构设计需计算抗弯刚度以满足承重要求。
- 纺织工业:评估面料的悬垂性和成型性。
四、刚度与强度的区别
- 刚度:关注变形量,抗弯刚度属于刚度范畴。
- 强度:关注材料是否发生断裂或塑性变形。
抗弯刚度是工程设计和材料选择的关键参数,需结合弹性模量、截面几何特性综合计算,具体应用需参考材料手册或设计规范。
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