弹簧势能
由刚度 k 与变形 x 计算弹簧存储的弹性能 U。
输入参数
计算公式
U = ½·k·x²
弹簧势能可用于缓冲与储能机构。
基础知识
由刚度 k 与变形 x 计算弹簧存储的弹性能 U。
本工具依据以下公式计算 弹簧势能：U = ½·k·x²
历史沿革
经典力学由牛顿奠基，运动学公式至今仍是机械与车辆设计的基础。
工程应用
用于机构运动分析、能量计算与平衡设计。
术语表
| 刚度 k | 输入参数 |
| 变形 x | 输入参数 |
| 弹性能 U | 输出结果 |
使用方法
- 在「输入参数」区填写 刚度 k、变形 x（注意输入框标注的单位）。
- 点击「计算」按钮，工具依据上方公式进行运算。
- 在结果区查看 弹性能 U。
公式解读 · 例题 · 知识点
公式解读
核心计算关系：U = ½·k·x²
输入变量：
- 刚度 k
k— N/mm - 变形 x
x— mm
输出结果：
- 弹性能 U
U— mJ
假设/适用：运动学公式默认刚体、忽略摩擦与弹性变形，动力学结果需叠加阻力/效率。
例题
根据公式 U = ½·k·x²，取 刚度 k = 50 N/mm；变形 x = 20 mm。
代入计算得：弹性能 U = 10,000 mJ。
知识点
- 运动学公式默认刚体、忽略摩擦与弹性变形，动力学结果需叠加阻力/效率。
- 使用国际单位制（kg、m、s、rad）可避免系数换算错误。
- 旋转量与线量通过半径 r 关联：v = ω·r，a = α·r。
参数说明
输入参数 Inputs
| 参数 Parameter | 符号 Symbol | 单位 Unit | 默认 Default |
|---|---|---|---|
| 刚度 k (N/mm) | k | N/mm | 50 |
| 变形 x (mm) | x | mm | 20 |
输出结果 Outputs
| 结果 Result | 符号 Symbol | 单位 Unit |
|---|---|---|
| 弹性能 U | U | mJ |
应用场景
- 连杆机构与凸轮运动学设计
- 滑轮组省力方案比选
- 发动机配气与曲柄机构分析
常见问题
这个工具使用什么公式？
本工具依据 ISO / AGMA / ASME 等标准公式 进行计算：U = ½·k·x²
计算结果有多精确？
结果与输入精度一致，基于国际单位制（SI）与通用工程近似；关键工况建议结合安全系数复核。
常用于哪些场景？
连杆机构与凸轮运动学设计