什么是静负(载)荷?

静负荷是一种缓慢施用于一个集合或物体的机械力。这与快速施加力量的动载荷相对应。测试静负荷对确定桥梁等工程结构的最大载荷能力很有用,并且还能用它发现材料的机械性能。

这种力量往往施用于涉及人类安全的工程结构,因为工程师需要知道结构在倒塌前能负载的最大力量。任何在不移动物体的情况下稳定施加的力量都是静负荷,了解结构负载多少对设定结构安全边际量很有用。将负载限制在结构最大负荷的一半能有双倍的安全性。

电梯是静负荷的一个实例。在人站在电梯内等待门关闭时,他们发挥静载荷,因为人与电梯没有相对移动。在这种情况下,电梯内的压力有时间达到均衡。电梯必须经过测试以确定最大重量限制和可接受的安全边际量。

另一方面,动载荷是负载情况随时间变化的结果。当人在电梯内移动时,他们产生动负荷,并且对电梯的压力点差异很大。

材料本身可以经受测试以找出它们的基本性质。所有材料都有一个张力或收缩限度,超过这个范围就会变形。压力是针对材料横断面的每单元受力量度,并且在单元压力过大时,就会形成微观断裂。如果负载持续升高,材料就会完全断裂。

可以用拉伸测试确定一种材料的抗张强度。物体沿着相同的轴线向外拉伸。如果垂直施加力量,物体将会轻微增高,而不是变厚。这种变性是暂时的,在力量消退后会消失。在压力超过屈服点时,材料本身的尺寸会永久性改变。

做拉伸试验的样本通常能承受比屈服压力高一些的压力。但在特定点,样本会因为微观断裂而列成两段。达到完全破裂时的压力点叫做材料终极拉伸强度。