机械|强度和刚度是什么？机械

为了保证机械系统或者整个结构的正常工作，其中每个零部件或者构件都必须能够正常的工作。工程构件安全设计的任务就是保证构件具有足够的强度、刚度及稳定性。
稳定性很好理解，受力作用下保持或者恢复原来平衡形式的能力。例如承压的细杆突然弯曲，薄壁构件承重发生褶皱或者建筑物的立柱失稳导致坍塌，很好理解。今天主要来讲一下对于刚度和强度的理解。
一. 刚度
刚度是反映结构变形与力的大小关系的参数，即结构受多大力产生多少变形的量，简单说，就是一根弹簧，拉力除以伸长量就是弹簧的刚度。刚度单位一般是N/m 。

定义：指构件或者零件在外力作用下，抵御弹性变形或者位移的能力，即弹性变形或者唯一不应该超过工程允许的范围。

二. 强度
强度是反映材料发生断裂等破坏时的参数，强度一般有抗拉强度、抗压强度等，就是当应力达到多少时材料发生破坏的量，强度单位一般是兆帕。

定义：构件或者零部件在外力作用下，抵御破坏（断裂）或者显著变形的能力。

比如说孙南把ipad当成了体重秤，站上去， ipad屏幕裂了，这就是强度不够。比如武汉每年的夏天看海时许多大树枝被风吹断，这也是强度不够。
三. 刚度和轻度的联系
通过对上述关于强度和刚度的理论理解，相对于刚度，强度的定义针对的是外力作用下的破坏；而破坏类型的分类为塑性屈服及脆性断裂，由此联想到拉伸时的应力应变曲线。

而刚度的定义是在于抵抗弹性变形，是在第一阶段下进行的，弹性作用下满足胡克定律，观察静载荷下弯曲刚度与扭转刚度的计算公式，类似于胡克定律，可推测刚度的测量仅仅在弹性变形阶段进行。
在进入下一阶段后，对于拉伸过程中塑形应变或残余应变不会消失，在应力应变曲线下，应力几乎不变，而应变显著增加，此时应力为屈服极限，且对于材料则进入了塑性屈服的破坏阶段。在进入强化阶段后，应变随应力的增加而增加，最后到达强度极限。由此可见，关于强度的测量是在材料弹性形变之后而强度极限之前。

综上，可得出刚度与强度都是在对于零件失效阶段的测量值，而刚度可以依靠应力来测量，强度可以依靠变形来测量。在应变过程中，刚度在前一阶段而强度在后一阶段，所以在零件失效的条件测量中，只要满足了刚度要求，在弹性变形阶段就可以抵抗足够的应力，而强度在这样的前提下也就满足了零件的要求。按照这样的关系，才会有在实际的生产中的各类设计，例如机械设备中的轴，通常是先按强度条件确定轴的尺寸，再按刚度条件进行刚度校核。精密机械对于轴的刚度要求也就因此而设定得很高，其截面尺寸的设计往往由刚度条件控制。
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