static stiffness是什麼意思,static stiffness的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
靜态剛度
例句
It's difficult to improve the precision of the spindle static stiffness test.
如何提高測試精度是主軸靜剛度測試中的難點。
It includes reliability design of wear resistance, stability, static stiffness and strength.
它包括耐磨性、穩定性、剛度、強度的可靠性設計。
The first order critical speed and static stiffness of the spindle increases greatly after optimization.
經優選設計後,電主軸的一階臨界轉速和主軸端靜剛度均有較大幅度的提高。
The compliant micromanipulator requires very high positioning accuracy, which mainly depends on its static stiffness.
柔性微機器人要求具有很高的定位精度,而其靜剛度在很大程度上決定着這一指标。
The results showed that the static stiffness from theoretical model is more suitable for small compression deformation.
研究表明,當壓縮量較小時,理論模型對空氣墊靜态剛度的預測較為準确。
專業解析
"static stiffness"(靜态剛度)是工程力學和材料科學中的一個核心概念,指材料或結構在靜态載荷(恒定或緩慢變化的力)作用下抵抗彈性變形的能力。它量化了單位變形所需的力的大小,是衡量物體"剛性"的關鍵指标。
以下是詳細解釋:
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定義與核心含義
- Static (靜态): 指載荷是恒定不變或變化極其緩慢的,以至于可以忽略慣性力和阻尼力的影響。這與動态載荷(如沖擊、振動)相對應。
- Stiffness (剛度): 指物體抵抗由外力引起形狀變化的特性。剛度越高,在相同外力作用下産生的變形越小。
- Static Stiffness (靜态剛度): 因此,靜态剛度特指在靜态或準靜态條件下,物體抵抗彈性變形的能力。它通常用施加的力(或力矩)與産生的位移(或轉角)之間的比例系數來表示。
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數學表達(關鍵公式)
對于最簡單的線性彈簧或單向受力情況,靜态剛度 k
定義為施加的力 F
與産生的位移 δ
的比值:
$$
k = frac{F}{delta}
$$
這個公式是胡克定律的核心體現,適用于材料線上彈性範圍内工作的情況。剛度 k
的單位是牛頓每米 (N/m)。
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物理意義與應用
- 材料層面: 材料的靜态剛度主要取決于其彈性模量(如楊氏模量 E)和幾何形狀。例如,一根細長杆的軸向剛度與其橫截面積 A 和長度 L 有關:
k = frac{EA}{L}
。
- 結構層面: 對于複雜的結構(如梁、框架、機械臂),靜态剛度描述了整個結構在特定方向或特定點抵抗變形的能力。它是結構設計的關鍵參數,直接影響:
- 精度: 機床、測量設備需要高剛度以抵抗工作載荷下的變形,保證加工或測量精度。
- 穩定性: 建築物、橋梁需要足夠的剛度來抵抗風載、自重等引起的過大變形,确保安全和正常使用。
- 載荷分配: 在裝配體中,剛度影響載荷如何在部件間傳遞。
- 振動特性: 雖然靜态剛度本身描述靜态行為,但它與結構的固有頻率密切相關(通常剛度越高,固有頻率越高)。
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與相關概念的區别
- 強度: 強度指材料或結構抵抗破壞(斷裂或屈服)的能力,關注的是失效時的極限應力。剛度關注的是變形,強度關注的是失效。一個物體可以剛度高但強度低(如脆性材料),或剛度低但強度高(如橡膠)。
- 動态剛度: 動态剛度指在交變載荷(如振動)下,系統抵抗變形的能力。它通常是一個複數,不僅包含剛度項,還包含阻尼和慣性效應的影響。靜态剛度是動态剛度在頻率為零時的特例。
- 柔度: 柔度是剛度的倒數 (
C = frac{1}{k} = frac{delta}{F
),表示單位力引起的變形大小。柔度越大,表示物體越"軟"。
權威參考來源:
- 美國機械工程師學會: ASME 在其關于機械設計和結構力學的出版物中廣泛使用和定義靜态剛度概念。例如,在壓力容器設計标準(如 BPVC)或機械部件設計指南中,剛度是确保結構完整性和功能性的關鍵考慮因素。
- 美國材料與試驗協會: ASTM International 制定了衆多測試材料力學性能的标準。雖然直接以"靜态剛度"命名的标準可能較少,但相關标準(如 ASTM E111 楊氏模量、泊松比和切線模量的标準試驗方法)是測量構成材料靜态剛度的基本彈性模量的基礎。
- 工程力學教科書: 經典教材如 R.C. Hibbeler 的《Engineering Mechanics: Statics & Dynamics》或 Ferdinand P. Beer 等的《Mechanics of Materials》都對靜态剛度有清晰的定義和闡述,是理解該概念的權威基礎。
- 國際标準化組織: ISO 标準中也涉及結構剛度的要求,特别是在精密機械、機床和建築結構領域。例如,ISO 230-3 機床檢驗通則第 3 部分:熱效應和靜态剛度測定中包含了靜态剛度的測試方法。
網絡擴展資料
以下是關于“static stiffness”的詳細解釋:
一、詞義分解
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static
- 基本含義:表示“靜止的、不變的”,常用于描述不隨時間變化的狀态。在工程領域,特指靜力作用下的屬性(如靜載荷)。
- 擴展應用:
- 電學中表示“靜電”(static electricity);
- 編程中表示“靜态變量/方法”(與類關聯而非實例)。
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stiffness
- 核心定義:指物體抵抗變形的能力,單位為N/mm。
- 分類:
- 靜剛度(Static Stiffness):靜載荷下抵抗變形的能力;
- 動剛度(Dynamic Stiffness):動載荷下的抗變形能力,與固有頻率相關。
二、組合詞義:Static Stiffness(靜剛度)
- 工程定義:在靜力(如恒定壓力或拉力)作用下,材料或結構抵抗彈性變形的能力。
- 計算公式:
$$text{靜剛度} = frac{text{施加的靜載荷(力)}}{text{産生的變形量(位移)}}$$
- 應用場景:機械設計、建築結構分析等,例如評估橋梁在恒定負載下的彎曲程度。
三、補充說明
- 與動剛度的區别:靜剛度僅考慮靜态力作用,而動剛度需考慮動态載荷(如振動)引發的共振風險。
- 提升方法:通過優化材料強度、結構幾何形狀或增加支撐部件來提高靜剛度。
若需進一步了解動态特性或具體工程案例,中的完整分析。
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