材料的比强度和比刚度

通常结构件的重量与所用材料的比强度或比刚度成反比,因此比强度、比刚度就成为材料选择的主要参数。本文分析了板材、型材在拉伸、弯曲作用下以及受压杆件、内压圆筒件的构件重量和材料强度、弹性模量之间的关系,求得合理的有效比强度、有效比刚度的表达式。根据计算,这两个参数可以分别表示为o~x/ρ或E~y/ρ(x,y≤1)。作者建议采用这两个参数代替常用的o/ρ和E/p,作为优化材料选择的准则。 基于以上表达式,对于重量成为设计的严重问题来说,降低材料的密度比提高材料的强度或弹性模量更为有效。从这个意义上说,宇航材料的发展史也就是材料密度不断降低的历史。