一、什么是许用应力?安全系数的选择与哪些因素有关?
许用应力是机械设计中允许零件或构件承受的最大应力值。要判定零件或构件受载后的工作应力过高或过低,需要预先确定一个衡量的标准,这个标准就是许用应力。凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时,这个零件或构件在运转中是安全的,否则就是不安全的。许用应力是机械设计中的基本数据。在实际应用中,许用应力值一般由国家工程主管部门根据安全和经济的原则,按材料的强度、载荷、环境情况、加工质量、计算精确度和零件或构件的重要性等加以规定。许用应力等于考虑各种影响因素后经适当修正的材料的失效应力(静强度设计中用屈服极限或强度极限,疲劳强度设计中用疲劳极限)除以安全系数。
影响安全系数的因素很多。归纳起来有:失效的形式是否弄清,是静载破坏还是疲劳破坏,是屈服准则还是断裂准则;建立的强度判据是否合理,是应力判据还是寿命判据;采用的计算方法是否精确;制造时的质量控制是否严格 ;零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械,应采用较大的安全系数。
二、许用应力σ与屈服点σs的关系
屈服点就是材料发生塑性变形的应力值点。凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时,这个零件或构件在运转中是安全的,否则就是不安全的。屈服强度和屈服点相对应,屈服点是指金属发生塑性变形的那一点,所对应的强度成为屈服强度。许用应力指机械零件在使用时为了安全起见,用屈服应力除以一个安全系数。抗拉强度指材料抵抗外力的能力,一般拉伸实验时拉断时候的强度。
换算关系为:
许用应力=屈服强度/安全系数
拉压试验多用 屈服强度和抗拉强度
与温度有很大关系,一般温度升高,材料强度降低
三、什么叫许用应力强度
许用应力强度 allowable stress intensity
在分析设计标准中,按材料种类和元件使用条件而限定的最大许可拉伸应力强度,一般由有关的材料极限应力(不包括高温持久极限和蠕变极限)与相应的安全系数之比的最小值来表示。有关的容器分析设计标准或规范都已用列表形式明确给出。