機械零件和構件抵抗變形的能力。在彈性範圍內,剛度是零件載荷與位移成正比的比例係數,即引起單位位移所需的力。它的倒數稱為柔度,即單位力引起的位移。剛度可分為靜剛度和動剛度。

  小位移和大位移 計算剛度的理論分為小位移理論和大位移理論。大位移理論根據結構受力後的變形位置建立平衡方程,得到的結果精確,但計算比較複雜。小位移理論在建立平衡方程時暫時先假定結構是不變形的,由此從外載載荷求得結構內力以後,再考慮變形計算問題。大部分機械設計都采用小位移理論。例如,在梁的彎曲變形計算中,因為實際變形很小,一般忽略曲率式中的撓度的一階導數,而用撓度的二階導數近似表達梁軸線的曲率。這樣做的目的是將微分方程線性化,以大大簡化求解過程;而當有幾個載荷同時作用時,可分別計算每個載荷引起的彎曲變形後再疊加。

  靜剛度和動剛度 靜載荷下抵抗變形的能力稱為靜剛度。動載荷下抵抗變形的能力稱為動剛度,即引起單位振幅所需的動態力。如果幹擾力變化很慢(即幹擾力的頻率遠小於結構的固有頻率),動剛度與靜剛度基本相同。幹擾力變化極快(即幹擾力的頻率遠大於結構的固有頻率時),結構變形比較小,即動剛度比較大。當幹擾力的頻率與結構的固有頻率相近時,有共振現象,此時動剛度最小,即最易變形,其動變形可達靜載變形的幾倍乃至十幾倍。

  構件變形常影響構件的工作,例如齒輪軸的過度變形會影響齒輪嚙合狀況,機床變形過大會降低加工精度等。影響剛度的因素是材料的彈性模量和結構形式,改變結構形式對剛度有顯著影響。剛度計算是振動理論和結構穩定性分析的基礎。在質量不變的情況下,剛度大則固有頻率高。靜不定結構的應力分佈與各部分的剛度比例有關。在斷裂力學分析中,含裂紋構件的應力強度因子可根據柔度求得。