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一般來(lái)說(shuō),彈簧的選擇沒(méi)有任何變形,但在自由狀態(tài)下其彈性勢(shì)能為零。 物體上彈性力所做的功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值。 也就是說(shuō),彈力所做的功只與彈簧在初始狀態(tài)和終狀態(tài)下的伸長(zhǎng)有關(guān),與彈簧的變形過(guò)程無(wú)關(guān)。 彈性勢(shì)能是以彈性力的存在為前提的,所以彈性勢(shì)能是由一個(gè)物體所擁有的,該物體各部分之間有彈性變形和彈力。 如果兩個(gè)物體之間的相互作用發(fā)生變形,那么每個(gè)物體都有彈性勢(shì)能,總彈性勢(shì)能是兩者之和。
物質(zhì)內(nèi)部或內(nèi)部的彈性能量是構(gòu)型的靜態(tài)能量 它對(duì)應(yīng)于主要通過(guò)改變?cè)雍酥g的原子間距而儲(chǔ)存的能量 熱能是材料中動(dòng)能的隨機(jī)分布,導(dǎo)致材料在平衡構(gòu)型附近的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)。 但是有一些互動(dòng) 例如,對(duì)于一些固體物體,扭曲、彎曲和其他變形可能產(chǎn)生熱能,導(dǎo)致材料溫度升高 固體中的熱能通常由稱為聲子的內(nèi)部彈性波來(lái)實(shí)現(xiàn)。孤立物體的大規(guī)模彈性波通常會(huì)產(chǎn)生缺乏充分隨機(jī)性的宏觀振動(dòng),它們的振動(dòng)只是物體中(彈性)勢(shì)能和整個(gè)物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之間的重復(fù)交換。
彈簧是利用材料的彈性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過(guò)變形和儲(chǔ)存能量工作的一種機(jī)械零(部)件,可用于減震、夾緊、測(cè)力等。彈簧在各種元件中用途廣泛,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了彈簧標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。在從事設(shè)計(jì)工作時(shí),應(yīng)盡量從標(biāo)準(zhǔn)件中選取,特殊情況可設(shè)計(jì)非標(biāo)彈簧。
彈簧可分為螺旋彈簧、板彈簧、平面渦卷彈簧和碟形彈簧等。其中,圓柱螺旋彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、用途很廣,分為壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧三種。
異形彈簧與圓錐螺旋異形彈簧的作用相似,它承受壓力吸收的能量大,由于制造困難,僅用于受空間限制的特殊情況。平面蝸卷彈簧圈數(shù)較多,變形量較大,能儲(chǔ)存較大的能量,多用于壓緊彈簧和儀器儀表中的儲(chǔ)能元件。
彈簧可用單片彈簧鋼板或多片疊加而成,其緩沖和減振性能好,尤其是多板彈簧的減振性能強(qiáng),主要用于汽車、拖拉機(jī)和鐵道車輛的懸掛裝置。