Inzicht in stijfheid in structuren en materialen

Stijfheid is een eigenschap van een structuur of materiaal die de weerstand tegen vervorming onder belasting beschrijft. Met andere woorden, het is het vermogen van een materiaal of structuur om zijn vorm en grootte te behouden wanneer het wordt blootgesteld aan externe krachten. Stijfheid wordt bepaald door de materiaaleigenschappen van de structuur, zoals de Young-modulus, de Poisson-verhouding en de dichtheid. Materialen met een hoge Young-modulus en een lage Poisson-verhouding zijn doorgaans stijver dan materialen met lagere waarden. Bovendien kunnen de geometrie en opstelling van de constructie ook de stijfheid ervan beïnvloeden. In de techniek is stijfheid een belangrijke overweging bij het ontwerp van constructies zoals bruggen, gebouwen en machines. Een structuur die te flexibel is, is mogelijk niet in staat de gewenste belastingen te dragen of de vereiste functies uit te voeren, terwijl een structuur die te stijf is, inflexibel kan zijn en gevoelig is voor bezwijken onder onverwachte belastingen of vervormingen. Het doel van structureel ontwerp is vaak het vinden van een balans tussen stijfheid en flexibiliteit om de gewenste prestaties en veiligheid te bereiken.