很多人對力學(xué)中強度和剛度的概念總是混淆培養，今天就來談一下對這兩個概念的理解講理論。書中說為了保證機械系統(tǒng)或者整個結(jié)構(gòu)的正常工作，其中每個零部件或者構(gòu)件都必須能夠正常的工作就此掀開。工程構(gòu)件安全設(shè)計的任務(wù)就是保證構(gòu)件具有足夠的強度長足發展、剛度及穩(wěn)定性。
穩(wěn)定性很好理解信息化技術，受力作用下保持或者恢復(fù)原來平衡形式的能力發揮作用。例如承壓的細(xì)桿突然彎曲，薄壁構(gòu)件承重發(fā)生褶皺或者建筑物的立柱失穩(wěn)導(dǎo)致坍塌逐步顯現。今天主要來講一下對于剛度和強度的理解。

強度：  
定義：構(gòu)件或者零部件在外力作用下引領，抵御破壞（斷裂）或者顯著變形的能力自動化裝置。比如說人把ipad當(dāng)成了體重秤，站上去應用前景，ipad屏幕裂了有很大提升空間，這就是強度不夠。比如武漢每年的夏天許多大樹枝被風(fēng)吹斷激發創作，這也是強度不夠前景。強度是反映材料發(fā)生斷裂等破壞時的參數(shù)，強度一般有抗拉強度增幅最大、抗壓強度等共享應用，就是當(dāng)應(yīng)力達(dá)到多少時材料發(fā)生破壞的量，強度單位一般是兆帕。

1.1破壞類型
脆性斷裂：在沒有明顯的塑性變形情況下發(fā)生的突然斷裂示範推廣。如鑄鐵試件在拉伸時沿橫截面的斷裂和圓截面鑄鐵試件在扭轉(zhuǎn)時沿斜截面的斷裂堅持好。
塑性屈服：材料產(chǎn)生顯著的塑形變形而使構(gòu)件喪失工作能力，如低碳鋼試樣在拉伸或扭轉(zhuǎn)時都會發(fā)生顯著的塑性變形大幅增加。

1.2強度理論
1.最大拉應(yīng)力理論
只要構(gòu)件內(nèi)一點處的最大拉應(yīng)力σ1達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限應(yīng)力σb特性，材料就要發(fā)生脆性斷裂。于是危險點處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂破壞的條件是：σ1=σb等特點。所以建言直達，按第一強度理論建立的強度條件為：σ1≤[σ] 。

2.最大拉應(yīng)變理論
只要最大拉應(yīng)變ε1達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值εu將進一步，材料就要發(fā)生脆性斷裂破壞支撐作用，ε1=εu。由廣義胡克定律得：ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E動力，所以σ1-u(σ2+σ3)=σb同時。按第二強度理論建立的強度條件為：σ1-u(σ2+σ3)≤[σ]。

3.最大切應(yīng)力理論
只要最大切應(yīng)力τmax達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限切應(yīng)力τ0效高性，材料就要發(fā)生屈服破壞模式。τmax=τ0。依軸向拉伸斜截面上的應(yīng)力公式可知τ0=σs/2（σs為橫截面上的正應(yīng)力）由公式得：τmax=(σ1-σ3)/2提升。所以破壞條件改寫為σ1-σ3=σs高品質。按第三強度理論的強度條件為：σ1-σ3≤[σ]。

4.形狀改變比能理論
只要構(gòu)件內(nèi)一點處的形狀改變比能達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值支撐能力，材料就要發(fā)生屈服破壞資源優勢。所以按第四強度理論的強度條件為：

剛度

定義：指構(gòu)件或者零件在外力作用下，抵御彈性變形或者位移的能力特征更加明顯，即彈性變形或者唯一不應(yīng)該超過工程允許的范圍估算。剛度是反映結(jié)構(gòu)變形與力的大小關(guān)系的參數(shù)，即結(jié)構(gòu)受多大力產(chǎn)生多少變形的量方便，簡單說基礎上，就是一根彈簧，拉力除以伸長量就是彈簧的剛度應用領域。剛度單位一般是N/m保持競爭優勢。

2.1剛度類型

當(dāng)所作用的載荷是恒定載荷時，稱為靜剛度發展機遇；為交變載荷時長效機製，則稱為動剛度。靜剛度主要包括結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度全技術方案，結(jié)構(gòu)剛度即指構(gòu)件自身的剛度分享，主要有彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度共享。

彎曲剛度按下式計算：
 

式中，P為靜載荷(N)表示，δ為在載荷方向的彈性變形(μm)全面闡釋。扭轉(zhuǎn)剛度按下式計算：

 

式中，M為作用的扭矩(N·m)競爭力所在，L為扭矩作用處到固定端的距離(m)引人註目，θ為扭轉(zhuǎn)角(°)。

 

兩者聯(lián)系
通過對上述關(guān)于強度和剛度的理論理解溝通機製，相對于剛度好宣講，強度的定義針對的是外力作用下的破壞；而破壞類型的分類為塑性屈服及脆性斷裂領先水平，由此聯(lián)想到拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變曲線。如圖所示。

 

 

 

 圖中曲線可分為四個階段：
I戰略布局、彈性變形階段事關全面；
II、屈服階段狀態；
III技術節能、強化階段；
IV廣泛認同、局部頸縮階段國際要求。

而剛度的定義是在于抵抗彈性變形，是在第一階段下進(jìn)行的鍛造，彈性作用下滿足胡克定律競爭激烈，觀察靜載荷下彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度的計算公式，類似于胡克定律工具，可推測剛度的測量僅僅在彈性變形階段進(jìn)行智慧與合力。 在進(jìn)入下一階段后，對于拉伸過程中塑形應(yīng)變或殘余應(yīng)變不會消失廣泛關註，在應(yīng)力應(yīng)變曲線下促進進步，應(yīng)力幾乎不變，而應(yīng)變顯著增加優勢領先，此時應(yīng)力為屈服極限，且對于材料則進(jìn)入了塑性屈服的破壞階段共創美好。在進(jìn)入強化階段后推動並實現，應(yīng)變隨應(yīng)力的增加而增加，最后到達(dá)強度極限覆蓋範圍。由此可見優化程度，關(guān)于強度的測量是在材料彈性形變之后而強度極限之前積極性。

綜上，可得出剛度與強度都是在對于零件失效階段的測量值不斷豐富，而剛度可以依靠應(yīng)力來測量實施體系，強度可以依靠變形來測量。在應(yīng)變過程中各有優勢，剛度在前一階段而強度在后一階段效果較好，所以在零件失效的條件測量中，只要滿足了剛度要求持續，在彈性變形階段就可以抵抗足夠的應(yīng)力等多個領域，而強度在這樣的前提下也就滿足了零件的要求。按照這樣的關(guān)系產品和服務，才會有在實際的生產(chǎn)中的各類設(shè)計應用擴展，例如機械設(shè)備中的軸，通常是先按強度條件確定軸的尺寸增多，再按剛度條件進(jìn)行剛度校核活動上。精密機械對于軸的剛度要求也就因此而設(shè)定得很高，其截面尺寸的設(shè)計往往由剛度條件控制進一步推進。