一个物体的刚度跟它所受的约束有关吗？

octopussheng

:loveliness:

我再学习学习吧，看来概念有点混淆了，呵呵！谢谢啦！

咕噜噜

一个物体存在肯定要有约束的，分析物体受力肯定要考虑约束，物体本身的刚度应该和约束无关，但是物体与物体之间的刚度与约束有关

VibrationMaster

材料有弹性模量这个属性，材料的刚度说法不多见。

咕噜噜

:lol :lol 这个我见过，某一个部件选定了材料，选定了加工工艺就有了一定的刚度，在我们《机械设计》课程里面就有，设计好一个零件比如轴之后，要校核强度和刚度

appleseed05

刚度和约束没有关系，是物体的固有属性

VibrationMaster

这时校核的刚度有两个方面：1）单位长度上的转角是否太大，这和材料和轴的粗细等参数有关；2）更多意义的校核是否在某段长度上的转角太大了，如果太大了就要加约束了。

你所说的刚度，严格意义是指材料的弹性模量。

至于截面抗扭刚度，梁的抗弯刚度，前面加了特定限制词，就退化为某种特殊载荷以及固定方式下的物理量。 这时的约束条件蕴涵在前面限制词中了，所以约束和加载的特性就没有表现出来。

如果没有限定词，刚度一般就是指系统刚度。

wanyeqing2003

原帖由 octopussheng 于 2007-10-20 21:45 发表
万老师，我不同意你的观点，从最简单的弹簧来分析，F=Kx，K会和约束有关么？
再如悬臂梁，是否也是呢？

没关系，我们可以一起讨论。

上述弹簧和悬臂梁的约束是：一端固结，一端自由。

如果改变他们的约束，计算公式就要发生变化，特别是在多自由度或者是离散化的连续结构中，约束可能就会对刚度矩阵产生影响。

octopussheng

看来现在是目标没有讨论清楚，对于一个系统，万老师的观点是对的，改变约束，系统的刚度会变化

如果单独对一个物体来讲呢？和约束有关么？这应该是它自身的固有特性吧！

咕噜噜

:lol :lol 同意，大家现在还是有一个概念上的分歧

wanyeqing2003

是的。最好把先决条件定下来。不然讨论就无意义了。:@)

欧阳中华

.
    结构的刚度不但与材料有关,还与结构几何形状及边界条件有关.

    上面有人提到'梁的刚度'',实际上是梁的剖面弯曲刚度,因为是对应与单位梁弯曲方程的,系统刚度要考虑边界条件的,从刚度的定义理解... ..

ccl6363

我来证明结构的刚度与材料，几何，约束是绝对有关的，强调一次是绝对有关的，图在附件里。

用模态分析来证明：
第一个图：材料用弹性模量为2e5Mpa，泊松比为0.3，密度为8e-9ton/mm3，厚度为2.0mm；（长为200mm，宽为40mm）
               分析结果：该结构的一阶频率为257Hz。
第二个图：材料用弹性模量为2e4Mpa，泊松比为0.3，密度为8e-9ton/mm3，厚度为2.0mm；（长宽不变）只改变了材料的弹性模量
               分析结果：该结构的一阶频率为81Hz。结论：比第一方案刚度降低了。
第三个图：材料用弹性模量为2e5Mpa，泊松比为0.3，密度为8e-9ton/mm3，厚度为4.0mm；（长宽不变）只改变了厚度
          分析结果：该结构第一阶频率为514Hz。结论：比第一个方案刚度提高了。
第四个图：材料用弹性模量为2e5Mpa，泊松比为0.3，密度为8e-9ton/mm3，厚度为4.0mm；（长宽不变）只把对角给约束了
            分析结果：该结构第一阶频率为1384Hz。结论：比第一个方案刚度大大提高了。

这个应该一目了然吧

wanyeqing2003

原帖由 octopussheng 于 2007-10-21 20:15 发表
看来现在是目标没有讨论清楚，对于一个系统，万老师的观点是对的，改变约束，系统的刚度会变化
如果单独对一个物体来讲呢？和约束有关么？这应该是它自身的固有特性吧！

我觉得，如果仅考虑自身特性，按照字面上的理解，就是没有任何约束的物体。在工程中和实际中也有这样的例子，比如轴系扭振的的分析中就有不考虑约束的情况。不过，从另一个角度来看，这种情况的约束刚度为零，是约束的一种特例。所以，还是与约束有关。

为了进一步说明这个问题。我就顺着楼上的思路，以梁的横向振动为例，再做一些分析。

对于不同约束状态的梁，其横向振动的刚度见下表：

wanyeqing2003

由此可见，刚度与约束密切相关。

cyberelf

加了约束的构件，刚度肯定变了。但此时的刚度是构件和约束共同组成的整体的刚度，不能和原构件的刚度比较。