构件刚度

《建筑学名词》第二版。 2100433B

构件抵抗变形的能力。为施加于构件上的作用所引起的内力与其相应的构件变形的比值。

镜像加工装备是一种用于薄壁构件铣削制造的新装备，其中加工机构和支撑机构分别在被加工构件两侧镜像布置，在被加工构件不同曲率、壁厚处的加工精度一致性是镜像加工面临的问题。主要原因在于：支撑机构末端为满足沿被加工构件法向支撑，在构件不同曲率处机构位姿不同，沿被加工构件的法向刚度在各加工位置处无法做到近似恒等，造成加工变形的不一致。加工过程中运动位姿要求和等刚度支撑要求的矛盾是现有镜像支撑机构设计的主要问题。 本项目提出引入冗余驱动调整机构末端刚度的思路，以实现在不影响支撑机构位姿实现能力情况下的末端刚度补偿。建立冗余驱动支链特征参数与机构末端刚度变化的映射关系，揭示冗余驱动支链对机构末端刚度的补偿机理；提出镜像加工支撑机构与加工机构刚度匹配设计方法，形成面向末端刚度性能的冗余驱动镜像支撑机构设计方法。项目成果有望为镜像铣削装备支撑机构设计提供理论基础和方法指导。

抗弯刚度受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外，还同其几何形状 、边界条件等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构（如机翼、高精度的装配件等），须通过刚度分析来控制变形。许多结构（如建筑物、机械等）也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外，如弹簧秤、环式测力计等，须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中，为确定结构的变形和应力，通常也要分析其各部分的刚度。

刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的力或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。 2100433B