刚度系数
发布日期：2019-02-06 18:09:04编辑：音乐人
概括：这道题是陶挝瑞同学的课后物理练习题，主要是关于刚度系数，指导老师为宫老师。刚度系数是用以描述材料在外力作用下弹性变形性态的基本物理量。
题目：刚度系数
解：(1)D的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力.d的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力.(2)抗侧刚度D值小于d值,即梁刚度较小时,柱的抗侧刚度减小了.因为当梁的刚度较小时,对柱的约束作用减小,从而使柱的抗侧刚度减小.(3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时,刚度修正系数α值接近1,可近似认为α=1,此时第i层柱的侧移刚度为d值,在剪力分配公式中可用d值代替D值,即反弯点法.
举一反三
例1： 【弹簧的劲度系数的物理意义是什么?】[物理练习题]
思路提示：
在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧的形变量(伸长或压缩值)成正比.写作：
F=k·x
其中：“F”,表示弹簧的弹力,弹力是弹簧发生形变时对施力物的作用力.
“x”,是弹簧伸长或缩短的长度,注意“x”是以弹簧无形变时的长度为基准,即x=x'-x0或x=x0-x'.
“k”,叫弹簧的劲度系数,它描述单位形变量时所产生弹力的大小,k值大,说明形变单位长时需要的力大,或者说弹簧“硬”.k跟弹簧材料、长短、粗细等都有关系.k的国际单位是牛／米.
如果将几个同样的弹簧串联或并联起来后,这个新的弹簧的劲度系数不再是原来的劲度系数.
例2： 【d有哪些物理、数学意义请尽量多说点a=dv/dt，F=dp/dt里的d是什么意思？我主要是想知道电动力学里用到的】[数学练习题]
思路提示：
【数学】
[D]几何中的直径
[D]导数(或微商)(derivative)的符号
[D]微分系数(differential coefficient)的符号
[d]微分(differential)的符号
【化学】
同位素氘(deuterium)的符号
【物理学、化学】
密度(density)的符号
【电学】
电位移(electric displacement)的符号
【生物化学】
天冬氨酸(aspartic acid)的符号
例3： 锂电池参数及物理意义名称：充电式锂离子电池；容量：2200mAh；标称电压：3.7V；充电电压：4.2V；充电模式：恒流/恒压完全充电：2200mA/4.2V2.5h;最大持续放电电流：3300mA请问：1.标称电压与
思路提示：
（权威）锂电池电压与剩余容量的关系
电压:4.16-4.22V涓流补充:100%
电压:4.15v 剩余容量:99%
电压:4.14v 剩余容量:97%
电压:4.12v 剩余容量:95%
电压:4.10v 剩余容量:92%
电压:4.08v 剩余容量:90%
电压:4.05v 剩余容量:87%
电压:4.03v 剩余容量:85%
电压:3.97v 剩余容量:80%
电压:3.93v 剩余容量:75%
电压:3.90v 剩余容量:70%
电压:3.87v 剩余容量:65%
电压:3.84v 剩余容量:60%
电压:3.81v 剩余容量:55%
电压:3.79v 剩余容量:50%
电压:3.77v 剩余容量:45%
电压:3.76v 剩余容量:42%
电压:3.76V （持久电压点）
电压:3.76v 剩余容量:40%
电压:3.74v 剩余容量:35%
电压:3.73v 剩余容量:30%
电压:3.72v 剩余容量:25%
电压:3.71v 剩余容量:20%
电压:3.71V （持久电压点）
电压:3.69v 剩余容量:15%
电压:3.66v 剩余容量:12%
电压:3.65v 剩余容量:10%
电压:3.64v 剩余容量:8%
电压:3.63v 剩余容量:5%
电压:3.61v 剩余容量:3%
电压:3.59v 剩余容量:1%
电压:3.58v 剩余容量:关机
一般手机 MP4等设置在此关机.
电池输出电流不足,减小很多.
电压:3.55v 剩余容量:-2%
电压:3.50v 剩余容量:-5%有电压但电流减小
电压:3.42v 剩余容量:-8%
电压:3.3v 剩余容量:-10%影响容量了
电压:3.0v 剩余容量:-12%
电压:2.7v 剩余容量:-13%
电池快要报废了,容量大打折扣!
此剩余容量为正比,不是绝对的,
只是最低忍耐点为0,如果小于0,
放电为负数,电池可能完全放光
没电,那样电池就废了.如放到
负数-5%—-8%,基本到了极限了,
放到最低电压:3.2—2.7v,电池再充
电电流很小很慢 影响很大的.
例4： 任选一个家用电器的铭牌,写出铭牌标注的参数的物理意义
思路提示：
64厘米：电视屏幕对角线长度；
220V：输入电源的额定电压；
50Hz：输入电源的额定频率；
120W：电视机的功率.
例5： D值法中的D的物理意思是什么?
思路提示：
柱的抗侧移刚度不但与柱的线刚度和层高有关,而且还与梁的线刚度有关,另外,柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比,上下层层高的变化等因素有关.日本武藤清教授在分析了上述影响因素的基础上,对反弯点法中柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行了修正.修正后,柱的抗侧移刚度以D表示,故此法又称“D值法”,也成为修正反弯点法.因此D的物理意义是——“柱的抗侧移刚度”
相关思考练习题：
题1：刚度和弹性系数有什么区别
点拨：简单来区分 两者都是指材料的物理性质， 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)。 弹性系数：是指材料在拉伸实验...
题2：弹簧的弹性系数和刚度是一个概念吗？常用单位是什么？
点拨：是一个概念，弹簧刚度的单位是N/mm，弹簧的刚度乘以拉压伸长(或压缩)的长度就是弹簧的工作拉(压)力。弹簧的刚度与弹簧的直径、材料、弹簧的线径，弹簧的圈数都有关的。F=KX ，F就是弹簧的工作拉(压)力，X，拉压伸长(或压缩)的长度；K，弹簧刚度。
题3：刚度与刚度系数有什么区别
点拨：你好 。在力学中一般来说 ，刚度是指杆件抵抗变形的能力 ，有剪切刚度、弯曲刚度等等 。刚度系数是指由于单位支座位移引起的杆端力系数 。
题4：我想知道结构力学中的刚度系数中的下标i和j各表示...
点拨：这在结构力学“矩阵位移法”和“结构动力计算”中用的比较多，每个结点有三个位移方向（横向、轴向、转角方向）刚度系数Kij表示：j方向的单位位移在i方向产生的力，中学阶段的弹簧弹性系数k11（k）也是这个意义，F=kx。柔度系数δij表示：j方向的单位...
题5：结构力学中的刚度系数怎么推倒
点拨：如果是静定问题，可以用求柔度系数的倒数得到，也就是通过求位移的方法解决。 如果是超静定问题，一般采用刚度系数定义或结构力学中转角位移方程来得到。