弹簧刚度
载荷增量与变形增量的比值
弹簧刚度是物理学中描述弹簧力学特性的核心参数,定义为载荷增量dF与变形增量dλ的比值(F'=dF/dλ),其物理意义表征产生单位形变所需的载荷量。根据特性线类型可分为渐增型、渐减型和直线型三类:渐增型刚度随载荷增大而增加;渐减型相反;直线型刚度恒定(F'=F/λ)。微观层面其本质源于弹簧材料分子间作用力的失衡状态,宏观应用体现在机械设计、车辆悬架等领域,如乘用车螺旋弹簧典型刚度值为20N/mm。
定义与计算公式
弹簧刚度在物理学中严格定义为载荷变化量dF与对应变形变化量dλ的微分比值,数学表达式为F'=dF/dλ。对于服从胡克定律的理想弹簧(直线型特性线),其刚度退化为F/λ的恒定值,该情形下弹簧刚度等同于劲度系数k=F/△x。1776年基于该原理制成的弹簧秤是第一代定量测量刚度的工程应用案例。
参考资料
弹簧刚度计算公式.高三网.2019-10-28
弹簧刚度的概念.高考网.2023-01-30
最新修订时间:2025-10-20 20:21
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概述
定义与计算公式
参考资料