国标熔指-悬臂梁缺口-热变形测试计算公式

钢丝绳经验公式现场快速口算的经验公式：钢丝绳最小破断拉力≈D*D/20 (吨)。

D 为钢丝绳直径。

如：φ20mm 钢丝绳最小破断拉力≈20*20/20=20(吨) 理论值：6*37+FC-1670 φ20的钢丝绳为197kN ；6*19+FC-1670的为205kN 。

吊耳计算[σ]—许用应力，MPa ，一般情况下， [] 1.5sσσ= σs-屈服强度[τ]—许用剪应力，MPa ， []στ=[]c σ：许用挤压应力，MPa ，[][]1.4c σσ=1、简化算法(1)拉应力计算如上图所示，拉应力的最不利位置在c －d 断面，其强度计算公式为：[]2()PR r σσδ=≤-其中：σ—c-d 截面的名义应力， P —吊耳荷载，N[σ]—许用应力，MPa ，一般情况下， [] 1.5sσσ=（2）剪应力计算如图所示，最大剪应力在a-b 断面，其强度计算公式为：[]()p P A R r ττδ==≤-式中：[τ]—许用剪应力，MPa ， []τ=（3）局部挤压应力计算局部挤压应力最不利位置在吊耳与销轴结合处，其强度计算公式为：[]c c Pd σσδ=≤⨯ 式中：[]c σ：许用挤压应力，MPa ，[][]1.4c σσ=。

d-销轴直径 （4）焊缝计算：A ：当吊耳受拉伸作用，焊缝不开坡口或小坡口，按照角焊缝计算：h he w k P h l ττ⨯⎡⎤=≤⎣⎦⨯ P —焊缝受力， N k —动载系数，k=1.1，e h —角焊缝的计算厚度，0.7ef h h = ，f h 为焊角尺寸，mm ； w l —角焊缝的计算长度，取角焊缝实际长度减去2f h ，mm ；hτ⎡⎤⎣⎦—角焊缝的抗压、抗拉和抗剪许用应力，h τ⎡⎤=⎣⎦ ,[]σ为母材的基本许用应力。

B ：当吊耳受拉伸作用，焊缝开双面坡口，按照对接焊缝计算：(2)h hk P L σσδδ⨯⎡⎤=≤⎣⎦- 式中：k —动载系数，k=1.1； L —焊缝长度，mm ；δ—吊耳板焊接处母材板厚，mm ；hσ⎡⎤⎣⎦—对接焊缝的纵向抗拉、抗压许用应力， []0.8h σσ⎡⎤=⎣⎦，[]σ为母材的基本许用应力。

温度、热量与热变形的关系及计算方法研究摘要:通过分析热变形与热量之间的关系，提出利用平均线膨胀系数，将较复杂温度分布(如移动持续热源形成的温度分布) 情况下工件热变形量的计算简化为热量含量相同且温度均布状态下工件热变形量的计算方法，并给出了计算实例。

1 引言在机械制造、仪器仪表等行业，由温度引起的热变形是影响机器、仪器设备精度的重要因素，热变形引起的误差通常可占总误差的1/3。

在精密加工中，热变形引起的误差在加工总误差中所占比例可达4 0%～70%。

为提高机器设备的工作精度，通常可采用温度控制和精度补偿两种途径来减小温度对精度的影响。

温度控制是对关键热源部件或关键零件的温度波动范围进行精密控制(包括环境温度控制)。

实现方法包括:①采用新型结构，如机床中的复合恒温构件等;②使用降温系统控制部件温升;③采用低膨胀系数材料等。

这些方法都可程度不同地降低热变形程度，但成本较高。

精度补偿方法是通过建立热变形数学模型，计算出热变形量与温度的关系，采用相应的软件补偿或硬件设备进行精度补偿。

精度补偿法虽然成本较低，但要求建立精确且计算简便的数学模型。

目前常见的数学模型大多是以温度作为主要计算因素，当形状规则的工件处于稳定、均匀的温度场中时，热变形数学模型的计算简便性可得到较好保证，但对于处于移动持续热源温度场中的工件，其温度分布函数的计算将变得相当复杂，甚至无法得出解析解，只能采用逼近的近似数值解法。

例如:对精密丝杠进行磨削加工时，磨削热引起的丝杠热变形会导致丝杠螺距误差。

在计算丝杠热变形量时，首先必须建立砂轮磨削热产生的移动持续热源在丝杠上形成的温度分布数学模型。

再如:车削加工中产生的切削热形成一持续热源，使车刀产生较大热膨胀量(可达0.1mm)，严重影响加工精度。

计算车刀的热变形量时，首先需要建立持续热源在车刀刀杆中的温度分布模型，这就增加了计算的复杂性。

图1 双原子模型示意图本文从温度、热量和热变形的定义出发，分析了热量与热变形的关系。

焊接变形收缩余量计算公式焊接变形是指焊接过程中由于热输入和冷却引起的零部件形状和尺寸的变化。

焊接变形是焊接过程中不可避免的现象，可能对焊接结构的质量和使用性能产生影响。

焊接变形主要包括热变形和性能变形两种。

热变形是焊接过程中零件受热影响而发生的变形，其主要原因是焊接过程中产生的热输入引起局部热膨胀和相邻零件的热收缩差异。

性能变形是指焊接后零件的结构和力学性能发生的变化，主要包括硬化、脆化和变软等。

为了控制焊接变形，需要对焊接变形进行预测和计算。

焊接变形的计算公式一般根据焊接变形的特点和计算方法来确定，下面是一些常用的焊接变形计算公式：1.热输入计算公式：热输入是指单位长度或单位面积的焊接线能量，计算公式如下：Q=I*V*t其中，Q为焊接热输入量，单位为焦耳/单位长度或单位面积；I为电弧电流，单位为安培；V为电弧电压，单位为伏特；t为焊接时间，单位为秒。

2.热应变计算公式：焊接过程中由于热输入引起的热应变可以通过以下计算公式来计算：ε=α*ΔT*L其中，ε为热应变，单位为无量纲；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。

3.残余应力计算公式：焊接过程中由于热膨胀和冷却引起的残余应力可以通过以下计算公式来计算：σ=E*α*ΔT*L其中，σ为焊接零件上的残余应力，单位为帕斯卡；E为材料的弹性模量，单位为帕斯卡；α为材料的热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L为焊接长度或宽度，单位为米。

4.收缩量计算公式：焊接过程中由于热收缩引起的收缩量可以通过以下计算公式来计算：ΔL=β*ΔT*L其中，ΔL为焊接零件的收缩量，单位为米；β为材料的线性热膨胀系数，单位为1/°C；ΔT为焊接前后材料的温度差，单位为摄氏度；L 为焊接长度或宽度，单位为米。

需要注意的是，以上计算公式仅为一般情况下的近似计算公式，实际焊接变形受到多种因素的影响，包括焊接材料的性质、焊接工艺参数、焊接结构形式等，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和修正。

玻璃化转变‎温度、熔融指数、热变形温度‎有什麼区别‎？对于高分子‎量聚合物，玻璃化转变‎温度就是聚‎合物材料从‎玻璃态到高‎弹态的转变‎温度：对于低分子‎量聚合物，玻璃化转变‎温度就是聚‎合物从玻璃‎态到粘流态‎的转变温度‎。

熔融指数：热塑性塑料‎在一定温度‎和压力下，熔体在十分‎钟内通过标‎准毛细管的‎重量值。

热变形温度‎是指对浸在‎120℃/h的升温速‎率升温的导‎热的液体介‎质中的一定‎尺寸的矩形‎树脂试样施‎以规定负荷‎（1.81N/mm2或0‎.45 N/mm2），试样中点的‎变形量达到‎与试样高度‎相对应的规‎定值时的温‎度。

从上述定义‎可知：熔融指数是‎重量值；玻璃化转变‎温度/热变形温度‎是温度值；玻璃化转变‎温度是相态‎完全转化所‎对应温度，热变形温度‎是相态转化‎到一定程度‎所对应温度‎。

熔融常温下是固体的物质在达‎到一定温度后熔化，成为液态，称为熔融状‎态。

也是液态，只是在常温‎下不稳定。

分低共熔与‎共熔低共熔——指的在相图‎中的低共熔‎点处,具体是指几‎个相降温到‎开始共熔的‎点处的共熔‎,而共熔——一起熔融的‎意思.熔融：原指纤维的‎着火点、燃烧热、火焰温度和‎限氧指数等‎指标，对易燃程度‎，火势的蔓延‎与扩大，有决定作用‎。

有的纤维在‎燃烧的同时‎，受热熔化，象蜡烛油一‎样脱离火源‎。

它对燃烧，起到釜底抽‎薪的缓解作‎用，但熔融物若‎与皮肤接触‎，会造成难以‎剥离的严重‎烫伤。

合成纤维存‎在熔融问题‎，与纤维素纤‎维混纺的织‎物，在测试中可‎以做到不滴‎熔融物，但粘搭烫伤‎皮肤的问题‎依然存在，经过阻燃整‎理，或在合成纤‎维纺丝液中‎加入阻燃剂‎，可以使合纤‎达到阻燃要‎求，但融点改变‎不大。

聚对苯二甲‎酸乙二醇酯‎polye‎t hyle‎n e terep‎h thal‎a te，简称PET‎。

PET 是乳白色或‎浅黄色、高度结晶的‎聚合物，表面平滑有‎光泽。

在较宽的温‎度范围内具‎有优良的物‎理机械性能‎，长期使用温‎度可达12‎0℃，电绝缘性优‎良，甚至在高温‎高频下，其电性能仍‎较好，但耐电晕性‎较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性‎都很好。

热变形温度测定操作规程热变形温度测定操作规程（一）准备事项1、试样（1）试样尺寸：根据标准选择，ASTM 为127*13*3-13mm。

GB为80*10*4mm或其他（2）试样数目：每组至少两个样品，试样表面应平整，没有过多的凹痕和毛边。

（3）试样准备状态：在232℃的温度和505%的湿度下保持至少40小时。

2、实验槽内应加入足量的导热油，依规范测试前油温应保持在20-23℃之间，证明较高的油温对材料软化温度无影响的情况下可使用较高的起始油温。

3、负荷砝码的确定：参照标准进行选择。

（二）操作方法1、打开电源开关和进水阀门开关，开启电脑，打开GT-7047程序，选择测试条件。

2、上升基座，按实验要求装上热变形压刀。

3、按实验所需，选择活动跨具。

4、将试样放置在支架上，轻轻放下压刀，使压针接触样品表面，将感温棒调至试样上方1-3mm 处。

5、下降基座，按实验要求选择适当的砝码，放置在压杆上。

6、将变形量调至适当的范围内，先选择固定座的适当高度，之后可以旋调微分刻度尺来选择适当的高度。

7、按时规定选择适当的加温速率，点击软件的的测试开始实验。

电脑会根据温度的上升显示压刀移动的距离，还可以通过图形直接观察。

当压刀通过0、254mm时，电脑上的温度显示变为黄色，并停止上升，此温度为该材料的热变形温度。

8、当所有样品都到达热变形温度时温度后，记录数据。

9、点击冷却降温。

10、每次试样必须取两个以上的样取平均值作为该材料的热变形温度。

11、实验结束，先关闭软件，再关闭计算机，最后关闭机器和冷却水。

（三）报告报告内容（必须）：1、初始温度2、温度上升比率3、样品上的总负荷。

常用材料力学试验计算公式及单位介绍常用材料力学试验计算公式及单位介绍最大荷重N 公式=Fp 【最大荷重Fp】最大荷重时位全程移数据，最大荷重位移mm 公式=Dp 【最大荷重位移Dp】最大荷重时全程位移延伸率，最大荷重延伸率% 公式=Dp//Lg*100 【最大荷重位移Dp 除以标距Lg 乘以100】最大荷重时 2 点延伸计的数据，最大荷重延伸mm 公式=Ep 【最大荷重时 2 点延伸计的数据Ep）注明：在电路板接有2点延伸计的情况下】最大荷重时2点延伸计延伸率，最大荷重2点延伸率% 公式= Ep /Lg*100 【最大荷重时2点延伸计的数据Ep除以标距Lg乘以100）注明：在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂荷重N 公式=Fb 【断裂荷重Fb】断裂强度Mpa 公式=Fb/A 【断裂荷重Fb 除以截面积A】断裂时全程位移数据，断点位移mm 公式= Db 【断裂时全程位移数据Db】断裂时全程位移延伸率，断裂延伸率计算方法1，伸长率% 公式1= Db /Lg*100 【断裂时全程位移数据Db除以标距Lg乘以100】断裂时全程位移延伸率，断裂延伸率计算方法2，伸长率% 公式2= Le/Lg*100 【伸长量Le除以标距Lg乘以100，伸长量Le是自动抓取的使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时2点延伸计的数据，不使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时全程位移的数据】断裂时2点延伸计的数据，断裂2点延伸mm公式=Exb【（断裂时2点延伸计的数据Exb）注明：在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂时2点延伸率，断裂延伸率计算方法1，伸长率% 公式1= Exb /Lg*100 【断裂时2点延伸计的数据Exb除以标距Lg乘以100）注明：在电路板接有2点延伸计的情况下】断裂时2 点延伸率，断裂延伸率算方法2，伸长率% 公式2=Le/Lg*100 【伸长量Le 除以标距Lg 乘以100，伸长量Le是自动抓取的使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时2点延伸计的数据，不使用2点延伸计的时候Le抓取的是断裂时全程位移的数据】抗拉强度，抗压强度，剥离强度,剪切强度Mpa公式=Fp/A 【最大荷重Fp除以截面积A】撕裂强度N/mm公式=Fp/T 【最大荷重Fp除以试样厚度T】扯断强度N/mm 公式=Fp/W 【最大荷重Fp 除以试样宽度W】拉伸模量，压缩模量，弹性模量，杨氏模量Mpa公式=EI*Lg/A 【弹性系数EI乘以标距Lg除以截面积A。

负载热变形温度的测试方法关键词测试方法负载热变形温度所属仪器塑料仪器／负载热变形/软化温度／热变形温度（SWB-300A/B）资料简介负载热变形温度的测试方法1. 试样准备试样为一矩形样条.模塑材料：长120mm，宽10 mm，高9.8～15 mm；板材：长120mm，宽3～13 mm，高9.8～15 mm。

每组至少二个试样。

当板材原始厚度大于13 mm时，应在其一面机械加工至符合要求。

当采用压塑的方法制备试样时，模塑压力方向应垂直于试样的高这一侧面，模塑条件对测定结果有较大影响，应按有关材料标准的要求或与有关方面商定。

试样表面应平整光滑，无气泡、无锯切痕迹、凹痕或飞边等缺陷。

试样预处理可按产品标准规定，无规定时可直接进行测定。

2．试验标准2．1升温速率12±1℃/6min。

2．2负荷力的计算在本型号的设备中，只要输入了试样的尺寸，负荷力会自动给出．由于试样尺寸可在一定范围内变化，因此，为保证在试样形成某一表面弯曲应力，应根据精确测量（精确至0.05mm以内）所得的试样尺寸，由下式计算出负荷力的大小：负荷力F=2σbh2/3l式中：F－负荷力，N；σ－试样最大弯曲正应力（1.81N/mm2或0.45N/mm2）；b－试样的宽度，mm；h－试样的高度，mm；l－两搁条中心间距离，100mm；然后再求出重力负荷F所对应的砝码质量M：M＝1000 F/g式中: M－砝码质量，g（克）；g－重力加速度，9.81m/s2得出的砝码质量，由砝码、负载杆组件及位移传感器对负载杆的作用力组成。

实际使用的负荷力与计算值相差应在±2.5％以内，当计算值小于能施加负荷力的最小值时，应考虑使用大的弯曲正应力来计算。

2．3负载热变形温度记录的标准当位移量达到下表中的相对变形量时(相对变形量与试样高度有关),此时的试样所处的温度即为负载热变形温度:表试样高度同标准变形量的关系试样高度mm 标准变形mm 试样高度mm 标准变形mm9.8～9.9 0.33 12.4～12.7 0.2610.0～10.3 0.32 12.8～13.2 0.2510.4～10.6 0.31 13.3～13.7 0.2410.7～10.9 0.30 13.8～14.1 0.2311.0～11.4 0.29 14.2～14.6 0.2211.5～11.9 0.28 14.7～15.0 0.2112.0～12.3 0.27在本型号的设备中，将由软件自动设置．3．样品的放置3．1取出测试单元，搁置在浴槽面板上；８3．2提起负载杆，把试样均衡地放在搁条上（见图二），放下负载杆，使变形压头位于试样中心；3．3将测试单元浸入油槽，加上选定的负荷（砝码）3．4将温度传感器和水银温度计各顺斜孔插入（水银温度计仅供校对使用，可以不用）；3．5调节位移传感器的上下位置，使传感器检测行程位于总行程的中间位置。

悬臂梁的形变计算公式可以通过梁的弯曲理论得到。

下面列举了常见的悬臂梁形变计算公式：
1. 梁的弯曲形变（El）：
El = (W * L^3) / (3 * E * I)
其中，El为梁的弯曲形变，W为悬臂梁上作用的外力，L为悬臂梁的长度，E为悬臂梁的弹性模量，I为悬臂梁的截面惯性矩。

2. 梁的挠度（δ）：
δ= (W * L^3) / (3 * E * I)
其中，δ为梁的挠度。

3. 梁的剪切形变（γ）：
γ= (V * L) / (G * A)
其中，γ为梁的剪切形变，V为悬臂梁上作用的切力，G为悬臂梁的剪切模量，A为悬臂梁的截面面积。

需要注意的是，上述公式只适用于简单的悬臂梁，并假设梁的截面是均匀的。

对于复杂的悬臂梁形变计算，可能需要考虑材料非均匀性、梁的扭转、悬臂梁形状、剪切变形等因素，并采用更为复杂的理论和计算方法。