Care este diferența dintre rezistență și rigiditate într-un material?


Cel mai bun răspuns

Rezistență :

O măsură a sarcinii maxime care poate fi plasată pe un material înainte ca acesta să se deformeze permanent sau să se rupă. Inginerii folosesc adesea acest lucru ca tensiune de producție, σy, ca măsură a rezistenței unui material.

Rigiditate :

O măsură a cantității de deviere pe care o provoacă o sarcină într-un material. Inginerii folosesc o valoare numită modulul lui Young, E, pentru rigiditate.

Este ușor de văzut de ce acești doi termeni ar fi confuz. Ceva care este „slab” s-ar putea sparge atunci când este pusă o sarcină mică – are o rezistență redusă – și ar putea, de asemenea, să devieze o cantitate mare cu aceeași sarcină – are o rigiditate redusă.

Dar aceste două termenii nu sunt interschimbabili.

O bucată de tub chirurgical din cauciuc are rigiditate foarte mică, deoarece deviază foarte mult sub sarcină, dar este relativ puternică. O bucată de filament de sticlă este opusul – deviază foarte puțin sub sarcină, dar s-ar putea să nu suporte o încărcătură uriașă înainte de a se sparge.

O altă explicație este ca sub,

O bandă de cauciuc este întinsă până la eșec. Bandă de cauciuc a eșuat la cinci kilograme de forță , dar se întindea mai mult decât dublul lungimii sale înainte de eșec. Banda de cauciuc nu era foarte rigidă. De fapt, era elastică. În continuare, întindem o sfoară de zmeu și constatăm că eșuează și la cinci lire sterline. Se întindea doar cu cinci procente înainte eșec. Este foarte rigid. Atât banda de cauciuc, cât și șirul de zmeu au aceeași forță supremă. Cu toate acestea, unul este foarte rigid și celălalt er este foarte flexibil. Acest lucru ar trebui să demonstreze că rezistența și rigiditatea nu sunt același lucru și că acestea depind de materialul ales

Sursa: https://m.bayt.com/en/specialties/q/165521/difference-between-strength-and-stiffness/

Răspuns

Acest răspuns este pentru non-civil / structural / Ingineri mecanici.

Rigiditatea este definită tehnic ca „forță pe unitate de deformare”

Această deformare sau deplasare (cum ar fi o alungire, sau o rotație / îndoire sau o alunecare) depinde de proprietățile materialului și amploarea forței aplicate.

Dacă un element structural se deformează mai mult decât altul pentru aceeași forță, atunci acesta este mai puțin rigid decât celălalt.

Luați în considerare aceste arcuri de mai jos. Rigiditatea lor este mai mică.

Acum ia în considerare această primăvară. Rigiditatea este mai mare.

Luați în considerare această bandă de cauciuc. Rigiditatea este mai mică.

Acum ia în considerare acest set de benzi de cauciuc (nu găsesc imaginea unui cauciuc mai gros bandă cu degetele care încearcă să o întindă) Acest lucru este mai rigid.

Nu este vorba doar de întindere. Ar putea fi vorba și de îndoire.

Țineți această scală de plastic la capetele sale și veți găsi că o puteți îndoi cu ușurință într-o formă curbată cu o forță foarte mică. Este mai puțin rigid.

Acum încercați asta cu această scală rigidă din lemn. Nu o poți îndoi atât de ușor. Trebuie să aplici mai multă forță. Acest lucru este mai rigid.

Am încredere că fiecare inginer non civil de aici înțelege acum „rigiditate”

Ingineri pot calcula rigiditatea din diferiți parametri, cum ar fi lungimea, modulul elastic (numit și modulul lui Young și momentul de inerție al secțiunii transversale), dar voi evita să mă opresc asupra acestui lucru, deoarece este prea tehnic.

I va încheia cu o afirmație simplă pe care toată lumea o poate înțelege.

Un stejar este rigid. Un palmier este flexibil (opus celui rigid)

GV

Notă: toate imaginile provin de la Google.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *