Forskjellen mellom styrke og stivhet
Share
Hovedforskjell-styrke mot stivhet
Styrke og stivhet er to fysiske egenskaper av materialer. Begge uttrykkene beskriver hvor sterk materialet er, men har forskjellige definisjoner. Styrken er kapasiteten til et objekt eller stoff for å motstå stor kraft eller press. Stivhet er stivheten til et objekt (i hvilken grad det motstår deformasjon som svar på en påført kraft). Derfor er det en forskjell mellom styrke og stivhet, selv om de brukes om hverandre. Hovedforskjellen mellom styrke og stivhet er at styrken er evnen til et objekt å motstå stress uten å bryte mens stivhet er et objekts evne til å motstå deformasjon når et stress er påført.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er styrke
- Definisjon, forskjellige typer, deformasjon
2. Hva er stivhet
- Definisjon, forskjellige typer, formel
3. Hva er forskjellen mellom styrke og stivhet
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelvilkår: Utmattelsestyrke, Effektstyrke, Stivhet, Styrke, Tensilstyrke, Utbyttestyrke
Hva er styrke
Styrken til et stoff er kapasiteten til stoffet for å motstå stor kraft eller trykk uten brudd eller plastisk deformasjon. Plast deformasjon er permanent deformasjon eller forandring i form av en solid kropp uten brudd under virkningen av en vedvarende kraft. Derfor beskriver begrepet styrke et stoffs evne til å støtte en kraft uten fysisk svikt.
Det er flere forskjellige termer som brukes til å beskrive styrke. Alle disse betingelsene forklarer noen spesifikke fysiske egenskaper av materie. Noen av disse vilkårene er gitt nedenfor.
- Effektstyrke - Et stoffs evne til å motstå plutselig påført kraft.
- Strekkstyrke - maksimalt stress som et stoff kan tåle uten å bli strukket eller ødelagt.
- Strekkgrense - minimumspenningen som kreves for å gjøre en permanent deformasjon i et stoff
- Tretthet styrke - Det høyeste stresset et materiale kan tåle for et gitt antall sykluser uten å bryte. Dette er også kjent som utholdenhet styrke.
Det finnes forskjellige typer som duktile stoffer, sprø stoffer, elastiske stoffer, etc. Styrken av disse stoffene varierer avhengig av type stoff. For eksempel er styrken av en sprø substans kapasiteten til det stoffet for å motstå et påført spenning uten brudd, mens styrken av et duktilt stoff er kapasiteten til stoffet for å motstå et påført spenning uten plastisk deformasjon.
Figur 1: Typisk Stress-Strekkkurve for et duktilt materiale
Den ovennevnte kurven viser spenningsstramningskurven for et duktilt materiale. Et duktilt materiale er et stoff som kan trekkes i tynne ledninger uten brudd. Utbyttestyrken gir den minste styrke som kreves for å deformere materialet permanent i en ledning. Ultimate styrke er maksimal styrke materialet tåler mens deformerer.
Hva er stivhet
Stivhet er stivheten til et objekt. Stivhet refererer til evnen til å motstå deformasjon. Det motstand mot funksjonsfeil. Stivhet er motsatt av fleksibilitet. Mer fleksibelt et stoff er, mindre stivt det er. Dette begrepet brukes hovedsakelig for elastiske stoffer, siden sprø stoffer ikke undergår noen deformasjon.
Stivhet kan uttrykkes som følger:
K = F / δ
- K er stivheten
- F er den påførte kraften
- δ er deformasjonen
Figur 2: Stivhet av et stoff som kan være bøyd
Stivhet er gitt av enheten N / m. Dette skyldes at enheten for påført kraft er N (Newton) og deformasjonen er gitt av m (meter). Denne deformasjonen er ofte en endring i lengden. Det er flere typer stivhet.
- Rotasjonsstivhet - Dette er gitt ved det anvendte øyeblikk divideres med rotasjonen
- Aksial stivhet - Dette er gitt for et objekt i spenning eller kompresjon.
Forskjellen mellom styrke og stivhet
Definisjon
Styrke: Styrken til et stoff er kapasiteten til stoffet for å motstå stor kraft eller trykk uten brudd eller plastisk deformasjon.
stivhet: Stivhet er stivheten til et objekt.
Evnen
Styrke: Styrke beskriver et objekts evne til å motstå stress uten å bryte eller plastisk deformasjon.
stivhet: Stivhet beskriver evnen til et objekt å motstå deformasjonen når et stress påføres.
Failure
Styrke: Styrken er knyttet til stoffets fysiske svikt.
stivhet: Stivhet er relatert til funksjonsfeil av et stoff.
stoffer
Styrke: Styrken er knyttet til både elastiske og sprø substanser.
stivhet: Stivhet gjelder hovedsakelig for elastiske stoffer.
Forskjellige typer
Styrke: Ulike typer styrker inkluderer slagstyrke, strekkfasthet, tretthetstyrke, utbyttestyrke, etc..
stivhet: Ulike typer stivhet inkluderer rotasjonsstivhet og aksial stivhet.
Konklusjon
Styrke og stivhet er to fysiske egenskaper av stoffer. Hovedforskjellen mellom styrke og stivhet er at styrken er et objekts evne til å motstå stress uten å bryte, mens stivhet er et objekts evne til å motstå deformasjonen når et stress er påført.
Henvisning:
1. "Styrke av materialer." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. januar 2018, Tilgjengelig her.
2. "Fysisk Egenskapstesting: Strekkstyrke, Fleksibel Styrke, Virkning." ELTEK International Laboratories, Tilgjengelig her.
3. Stivhet. Engineering Tool Box, tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "Beam Stiffness" Av Ootsuka02 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Stress Stiff Ductile Material" ved oppdeling - eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
