剛度意思

剛度(Stiffness)是一個物理學和工程學中的概念,用來描述材料或結構抵抗變形的能力。在力學中,剛度通常用彈性模量(Elastic Modulus)來量化,彈性模量是材料的一個屬性,用來描述材料在受力時抵抗變形的能力。

對於線性彈性材料,彈性模量是一個常數,它決定了材料在應力作用下變形的程度。應力是材料內部單位面積上承受的力,而應變是材料變形程度的一個量度。線性彈性材料的應力和應變之間的關係可以用胡克定律(Hook's Law)來描述:

σ = E * ε

其中,σ是應力,ε是應變,E是彈性模量,也稱為楊氏模量(Young's Modulus)。剛度就是彈性模量的另一個名稱,因為它描述了材料抵抗變形的能力。

在結構工程中,剛度用來描述結構抵抗彎曲、扭轉或拉伸的能力。結構的剛度越大,它抵抗這些變形的能力就越強。剛度是結構動態分析中的一個重要參數,用來計算結構的振動特性和穩態反應。

剛度也可以用結構的固有頻率來量化,固有頻率是結構自然振動的頻率,它與結構的質量和剛度有關。剛度越大,結構的固有頻率就越高,結構抵抗振動的能力也就越強。