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材料许用应力计算公式
材料的许用应力是指在材料的强度范围内，材料所能承受的最大应力值。
在工
程设计中，对于各种材料的使用，都需要对其许用应力进行计算，以确保材料在使用过程中不会发生破坏或失效。
因此，掌握材料许用应力的计算公式是非常重要的。
对于常见的材料，其许用应力计算公式可以分为以下几种情况：
1. 弹性材料的许用应力计算公式。
对于弹性材料，其许用应力一般可以通过杨氏模量和材料的屈服强度来计算。
其公式如下：
许用应力 = 屈服强度 / 安全系数。
其中，屈服强度是材料在受力时发生塑性变形的临界点，而安全系数则是为了
考虑材料在使用过程中的各种不确定因素而设置的一个系数，通常取 1.5~2.5之间。
2. 可塑性材料的许用应力计算公式。
对于可塑性材料，其许用应力的计算需要考虑材料的屈服强度和材料的拉伸性能。
其公式如下：
许用应力 = 屈服强度 / (1 + (ε/ε0))。
其中，ε为材料的应变，ε0为材料的屈服应变。
这个公式考虑了材料在拉伸
过程中的应变硬化效应，能够更准确地计算材料的许用应力。
3. 复合材料的许用应力计算公式。
对于复合材料，其许用应力的计算较为复杂，需要考虑材料的各向异性和层间
剪切效应。
一般情况下，可以通过有限元分析或者实验方法来确定复合材料的许用应力。
总之，材料的许用应力计算是工程设计中的重要一环，通过合理地计算材料的许用应力，可以确保材料在使用过程中不会发生失效，从而保证工程结构的安全可靠性。
因此，工程师在设计过程中需要充分考虑材料的许用应力，并根据实际情况选择合适的计算方法和公式。
由脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂，脆性材料断裂时的应力即强度极限σb；塑性材料制成的构件，在拉断之前已出现塑性变形，在不考虑塑性变形力学设计方法的情况下，考虑到构件不能保持原有的形状和尺寸，故认为它已不能正常工作，塑性材料到达屈服时的应力即屈服极限σs。
脆性材料的强度极限σb、塑性材料屈服极限σs称为构件失效的极限应力。
为保证构件具有足够的强度，构件在外力作用下的最大工作应力必须小于材料的极限应力。
在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于1的系数n（称为安全系数），作为构件工作时所允许的最大应力，称为材料的许用应力，以[σ]表示。
对于脆性材料，许用应力（5-8）对于塑性材料，许用应力（5-9）其中、分别为脆性材料、塑性材料对应的安全系数。
安全系数的确定除了要考虑载荷变化，构件加工精度不同，计算差异，工作环境的变化等因素外，还要考虑材料的性能差异（塑性材料或脆性材料）及材质的均匀性，以及构件在设备中的重要性，损坏后造成后果的严重程度。
安全系数的选取，必须体现既安全又经济的设计思想，通常由国家有关部门制订，公布在有关的规范中供设计时参考，一般在静载下，对塑性材料可取；脆性材料均匀性差，且断裂突然发生，有更大的危险性，所以取，甚至取到5~9。
为了保证构件在外力作用下安全可靠地工作，必须使构件的最大工作应力小于材料的许用应力，即（5-10）上式就是杆件受轴向拉伸或压缩时的强度条件。
根据这一强度条件，可以进行杆件如下三方面的计算。
1．强度校核已知杆件的尺寸、所受载荷和材料的许用应力，直接应用（5-10）式，验算杆件是否满足强度条件。
2．截面设计已知杆件所受载荷和材料的许用应力，将公式（5-10）改成，由强度条件确定杆件所需的横截面面积。
3．许用载荷的确定已知杆件的横截面尺寸和材料的许用应力，由强度条件确定杆件所能承受的最大轴力，最后通过静力学平衡方程算出杆件所能承担的最大许可载荷。
第四节 许用应力·安全系数·强度条件由脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂，脆性材料断裂时的应力即强度极限σb ；塑性材料制成的构件，在拉断之前已出现塑性变形，在不考虑塑性变形力学设计方法的情况下，考虑到构件不能保持原有的形状和尺寸，故认为它已不能正常工作，塑性材料到达屈服时的应力即屈服极限σs 。
脆性材料的强度极限σb 、塑性材料屈服极限σs 称为构件失效的极限应力。
为保证构件具有足够的强度，构件在外力作用下的最大工作应力必须小于材料的极限应力。
在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于1的系数n （称为安全系数），作为构件工作时所允许的最大应力，称为材料的许用应力，以[σ]表示。
对于脆性材料，许用应力b b n σσ=][ （5-8）对于塑性材料，许用应力 s sn σσ=][ （5-9）其中b n 、s n 分别为脆性材料、塑性材料对应的安全系数。
安全系数的确定除了要考虑载荷变化，构件加工精度不同，计算差异，工作环境的变化等因素外，还要考虑材料的性能差异（塑性材料或脆性材料）及材质的均匀性，以及构件在设备中的重要性，损坏后造成后果的严重程度。
安全系数的选取，必须体现既安全又经济的设计思想，通常由国家有关部门制订，公布在有关的规范中供设计时参考，一般在静载下，对塑性材料可取0.2~5.1=s n ；脆性材料均匀性差，且断裂突然发生，有更大的危险性，所以取0.5~0.2=b n ，甚至取到5~9。
为了保证构件在外力作用下安全可靠地工作，必须使构件的最大工作应力小于材料的许用应力，即][max max σσ≤=A N （5-10）上式就是杆件受轴向拉伸或压缩时的强度条件。
根据这一强度条件，可以进行杆件如下三方面的计算。
1．强度校核 已知杆件的尺寸、所受载荷和材料的许用应力，直接应用（5-10）式，验算杆件是否满足强度条件。
2．截面设计 已知杆件所受载荷和材料的许用应力，将公式（5-10）改成][σN A ≥，由强度条件确定杆件所需的横截面面积。
许用应力安全系数n取值范围许用应力安全系数（n）是工程设计中的一个重要参数，用于衡量材料的强度和结构的可靠性。
它是实际应力与材料的允许应力之比，也可以理解为材料在工作状态下能承受的最大应力与实际应力之间的关系。
在工程设计中，许用应力安全系数的取值范围是一个关键问题。
如果选取的安全系数过小，容易导致结构的失效和事故的发生；而如果选取的安全系数过大，可能会导致工程成本的增加和资源的浪费。
因此，合理选择许用应力安全系数的取值范围对于工程设计的成功实施至关重要。
根据不同的工程领域和材料类型，许用应力安全系数的取值范围存在一定的差异。
一般来说，对于常见的金属材料，许用应力安全系数的取值范围通常为1.5到2.5。
这意味着在实际工作状态下，材料的实际应力不应超过其许用应力的1.5到2.5倍。
在土木工程领域，如建筑、桥梁和道路等结构设计中，许用应力安全系数的取值范围一般较大，通常为2.0到2.5。
这是因为土木结构承受的荷载相对较大，需要具备更高的安全性能。
在机械工程领域，如机械零件设计和制造等方面，许用应力安全系数的取值范围一般较小，通常为1.5到2.0。
这是因为机械零件需要具备较高的强度和刚度，许用应力相对较小。
在电气工程领域，如电缆和导线的设计和安装等方面，许用应力安全系数的取值范围一般较小，通常为1.5到2.0。
这是因为电气设备对应力的容忍度较低，需要具备较高的安全性能。
许用应力安全系数的取值范围还受到其他因素的影响，如工程的使用寿命、环境条件和材料的可靠性等。
在实际工程设计中，设计人员需要综合考虑这些因素，并根据具体情况确定合适的许用应力安全系数。
许用应力安全系数的取值范围是工程设计中的一个关键参数。
合理选择许用应力安全系数的取值范围对于确保工程结构的安全可靠性和经济性至关重要。
设计人员需要根据工程领域、材料类型和其他因素综合考虑，确保许用应力安全系数的取值在合理范围内，以保证工程的成功实施。
安全系数与许用应力
由于各种原因使结构丧失其正常工作能力的现象，称为失效。
工程材料失效的两种形式为：
（1）塑性屈服，指材料失效时产生明显的塑性变形，并伴有屈服现象。
如低碳钢、铝合金等塑性材料。
（2）脆性断裂，材料失效时几乎不产生塑性变形而突然断裂。
如铸铁、混凝土等脆断材料。
许用应力：保证构件安全可靠工作所容许的最大应力值。
对于塑性材料，进入塑性屈服时的应力取屈服极限，对于某些无明显屈
服平台的合金材料取，则危险应力或；对于脆性材料：断裂时的应力是强度极限，则。
构件许用应力用表示，则工程上一般取
塑性材料：；
脆性材料：
分别为塑性材料和脆性材料的安全系数。
表1 常用金属材料拉伸和压缩时的机械性质（常温、静载）
表2 常用非金属材料拉伸和压缩时的机械性质（常温、静载）
(完)
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第四节 许用应力·安全系数·强度条件由脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂，脆性材料断裂时的应力即强度极限σb ；塑性材料制成的构件，在拉断之前已出现塑性变形，在不考虑塑性变形力学设计方法的情况下，考虑到构件不能保持原有的形状和尺寸，故认为它已不能正常工作，塑性材料到达屈服时的应力即屈服极限σs 。
脆性材料的强度极限σb 、塑性材料屈服极限σs 称为构件失效的极限应力。
为保证构件具有足够的强度，构件在外力作用下的最大工作应力必须小于材料的极限应力。
在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于1的系数n （称为安全系数），作为构件工作时所允许的最大应力，称为材料的许用应力，以[σ]表示。
对于脆性材料，许用应力（5-8）对于塑性材料，许用应力 （5-9） 其中、分别为脆性材料、塑性材料对应的安全系数。
安全系数的确定除了要考虑载荷变化，构件加工精度不同，计算差异，工作环境的变化等因素外，还要考虑材料的性能差异（塑性材料或脆性材料）及材质的均匀性，以及构件在设备中的重要性，损坏后造成后果的严重程度。
安全系数的选取，必须体现既安全又经济的设计思想，通常由国家有关部门制订，公布在有关的规范中供设计时参考，一般在静载下，对塑性材料可取；脆性材料均匀性差，且断裂突然发生，有更大的危险性，所以取，甚至取到5~9。
为了保证构件在外力作用下安全可靠地工作，必须使构件的最大工作应力小于材料的许用应力，即（5-10）上式就是杆件受轴向拉伸或压缩时的强度条件。
根据这一强度条件，可以进行杆件如下三方面的计算。
1．强度校核 已知杆件的尺寸、所受载荷和材料的许用应力，直接应用（5-10）式，验算杆件是否满足强度条件。
2．截面设计 已知杆件所受载荷和材料的许用应力，将公式（5-10）改成，由强度条件确定杆件所需的横截面面积。
3．许用载荷的确定 已知杆件的横截面尺寸和材料的许用应力，由强度条件确定杆件所能承受的最大轴力，最后通过静力学平衡方程算出杆件所能承担的最大许可载荷。
压力容器安全系数许用应力压力容器是在工业生产中广泛应用的一种容器，它主要承载各种气体、液体的压力，以确保工业生产的正常进行。
压力容器的设计和制造需要考虑到容器本身所承受的压力以及外部环境的影响，其中一个非常重要的问题是安全系数和许用应力。
因为如果安全系数过低或许用应力过高，容器在运行过程中可能会出现断裂或崩塌的危险，导致人员伤亡，生产事故等问题。
因此，理解压力容器安全系数及其许用应力是生产中不可缺少的知识。
什么是压力容器的安全系数和许用应力？压力容器的安全系数指容器能承受的最大载荷与其破坏强度的比值。
破坏强度是指容器在最大平均应力下的破坏强度。
而许用应力是指允许应力或最大应力，同样也指容器在正常工作状态下所能承受的最大应力。
通常情况下，设计容器时需要考虑压力、各种荷载和材料强度等因素。
根据这些因素，通过一系列计算可以得到安全系数和许用应力等参数，设计出合适的压力容器。
如何计算压力容器的安全系数和许用应力？在计算压力容器的安全系数和许用应力时，需要考虑以下几个方面：1.材料强度：材料强度是压力容器设计中最基本的参量之一。
常用的材料包括铁、钢等等。
2.压力：压力是压力容器设计中另一个主要的参量。
压力一般可以分为工作压力和爆破压力两种。
其中工作压力是指容器在正常工作状态下所承受的压力；爆破压力是指容器破裂的压力极限点。
3.应力：应力是指容器内或外的材料所承受的拉力或压力。
应力可以分为普通应力、最大主应力和最小主应力三种。
其中最大主应力和最小主应力两者的情况都需要考虑到，以确保容器的安全性。
4.容器几何形状：容器的几何形状也是影响安全系数和许用应力的一种因素。
不同形状的容器所受的力和应力也不同。
例如，圆形容器能够更好地承受内部压力。
综上所述，还有一些其他因素会影响安全系数和许用应力，例如环境温度、液体或气体的化学特性等。
在实际上设计过程中，需要通过一系列的计算和试验才能确定具体的安全系数和许用应力。
为什么压力容器的安全系数和许用应力非常重要？压力容器是在工业生产中非常重要的一种设备。
牛小钦18:25:48
我们在设计的时候常常取许用剪切应力,在不同的情况下安全系数不同,许用剪切应力就不一样...校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系,而许用材料的屈服强度(刚度)与各种应力的关系
一拉伸
钢材的屈服强度与许用拉伸应力的关系
[δ]= δu/n n为安全系数
轧、锻件
n=1.2—2.2
起重机械
n=1.7
人力钢丝绳
n=4.5
土建工程
n=1.5
载人用的钢丝绳
n=9
螺纹连接
n=1.2-1.7
铸件
n=1.6—2.5
一般钢材
n=1.6—2.5
二剪切
许用剪应力与许用拉应力的关系
1 对于塑性材料[τ]=0.6—0.8[δ]
2 对于脆性材料[τ]=0.8--1.0[δ]
三挤压
许用挤压应力与许用拉应力的关系
1 对于塑性材料[δj]=1.5—2.5[δ]
2 对于脆性材料[δj]=0.9—1.5[δ]
四扭转
许用扭转应力与许用拉应力的关系:
1 对于塑性材料[δn]=0.5—0.6[δ]
2 对于脆性材料[δn]=0.8—1.0[δ]
轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。
对于一般传动可取[φ]=0.5°--/m;对于精密传动，可取[φ]=0.25°—0.5°/M；对于要求不严格的轴，[φ]可大于1°/M计算。
五弯曲
许用弯曲应力与拉应力的关系:
1 对于薄壁型钢一般采用轴向拉伸应力的许用值.
2 对于实心型钢可以略高一点,具体数值可参见有关规范..拉应力与材料的屈服强度有关,。
