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Die Steifheit k eines Körpers ist ein Maß für den Widerstand, den ein elastischer Körper gegen Verformung bietet. Für einen elastischen Körper mit einem einzigen Freiheitsgrad (DOF) (z. B. Dehnen oder Komprimieren einer Stange) ist die Steifheit definiert als
k = Kraft / Verschiebung
Beispielsweise kann ein Punkt auf einem horizontalen Balken sowohl eine vertikale Verschiebung als auch eine Drehung relativ zu seiner nicht deformierten Achse erfahren. Wenn es M Freiheitsgrade gibt, muss eine M x M-Matrix verwendet werden, um die Steifheit am Punkt zu beschreiben.
Im Internationalen Einheitensystem wird die Steifheit typischerweise in Newton pro Meter gemessen. In imperialen Einheiten wird die Steifheit normalerweise in Pfund (lbs) pro Zoll gemessen.
Rotationssteifigkeit
Twist, durch den Winkel α eines zylindrischen Stabes mit der Länge L , verursacht durch ein axiales Moment , M
Ein Körper kann auch eine Rotationssteifigkeit aufweisen, k ,
gegeben durch k = aufgebrachtes Moment / Drehung
Im SI-System wird die Rotationssteifigkeit typischerweise in Newtonmetern pro Bogenmaß
im SAE-System gemessen Die Rotationssteifigkeit wird typischerweise in Zoll-Pfund pro Grad gemessen. Weitere Messungen der Steifheit werden auf einer ähnlichen Basis abgeleitet, einschließlich: Schersteifigkeit – das Verhältnis der angewendeten Scherung Kraft-Scher-Verformung
Antwort
Technische Informationen finden Sie in Lehrbüchern Definitionen und Formeln.
Um es dem einfachen Leser zu erklären, der mit dem Bauingenieurwesen oder den Prinzipien der Festigkeit von Materialien und der Theorie der Strukturen nicht vertraut ist, kann es in einfachen Worten als die Eigenschaft des Trägers erklärt werden, die ihn einer Durchbiegung widerstehen lässt oder Biegen unter Einwirkung von aufgebrachten Lasten.
Die Trägersteifigkeit ist ein Maß für diesen Widerstand und hängt von den Trägerabmessungen, der Ausrichtung und den Materialeigenschaften ab, aus denen der Träger besteht.
Alle drei beeinflussen diesen Widerstand. Auch die Spannweite des Strahls spielt eine Rolle. Je kürzer die Spannweite, desto steifer der Strahl und desto weniger wird er unter Last ausgelenkt.
Ich hoffe, das ist klar.
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