许用应力和极限应力

各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系我们在设计的时候常取许用剪切应力，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）与各种应力关系如下：<一> 许用（拉伸）应力钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系：1.对于塑性材料[δ]= δs /n2.对于脆性材料[δ]= δb /nδb ---抗拉强度极限δs ---屈服强度极限n---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注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。

塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。

<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]注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用）<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°--1°/m；对于精密件，可取[φ]=0.25°-0.5°/m；对于要求不严格的轴，可取[φ]大于1°/m计算。

<五> 弯曲许用弯曲应力与许用拉应力的关系：1.对于薄壁型钢一般采取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。

金属许用应力一、引言金属是工程中广泛应用的材料之一，其具有优异的力学性能和可塑性。

然而，在受力作用下，金属会产生应力，当超过一定限度时，就会发生塑性变形或破裂。

因此，了解金属的许用应力是非常重要的。

二、金属的许用应力金属的许用应力是指在特定条件下，金属所能承受的最大应力值。

许用应力的确定是根据金属的材料特性、使用环境和设计要求等因素来确定的。

1. 材料特性不同金属的材料特性不同，包括强度、韧性、硬度等。

这些特性直接影响金属的许用应力。

一般来说，强度高的金属能够承受更大的应力，而韧性好的金属能够抵抗塑性变形和破裂。

2. 使用环境金属在不同的使用环境下，会受到不同的力学和化学作用。

例如，金属在高温环境下会发生热膨胀，而在腐蚀性介质中会发生腐蚀。

这些因素都会影响金属的许用应力。

因此，在确定金属的许用应力时，需要考虑使用环境的影响。

3. 设计要求金属的许用应力还需要根据工程设计的要求来确定。

例如，在承受静载荷的结构中，金属的许用应力需要满足结构的强度要求；在承受冲击载荷的结构中，金属的许用应力需要满足结构的韧性要求。

因此，在设计过程中，需要根据不同的要求来确定金属的许用应力。

三、金属许用应力的计算金属的许用应力可以通过一些公式或经验公式来计算。

这些公式通常考虑了金属的强度、韧性和使用环境等因素。

1. 强度理论强度理论是一种常用的计算金属许用应力的方法之一。

根据材料的强度特性，可以通过强度理论计算金属的许用应力。

常用的强度理论有极限强度理论、变形能理论和断裂力学等。

2. 经验公式经验公式是根据实验数据和经验总结得出的公式，用于估计金属的许用应力。

这些公式通常简单易用，适用范围广泛。

例如，常用的经验公式有材料的屈服强度的一半、常用材料的应力折减系数等。

四、金属许用应力的应用金属的许用应力在工程设计和制造中有着广泛的应用。

它可以用于确定金属构件的尺寸和形状，以满足设计要求；可以用于确定金属制品的使用寿命和安全系数，以保障使用安全。

chapter11-1什么是运动副？高副与低副有何区别？答：运动副：使两构件直接接触，并能产生一定相对运动的连接。

平面低副－凡是以面接触的运动副，分为转动副和移动副；平面高副－以点或线相接触的运动副。

1-2什么是机构运动简图？它有什么作用？答：用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。

这样绘制出的简明图形就称为机构运动简图。

作用：机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理，而且还可以用图解法求出机构上各有关点在所处位置的运动特性（位移，速度和加速度）。

它是一种在分析机构和设计机构时表示机构运动的简便而又科学的方法。

1-3平面机构具有确定运动的条件是什么？答：机构自由度F>0，且与原动件数相等，则机构各构件间的相对运动是确定的；这就是机构具有确定运动的条件。

（复习自由度4个结论P17）chapter22-1什么是曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置？答：急回特性：曲柄等速回转的情况下，摇杆往复运动速度快慢不同，摇杆反行程时的平均摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度，此即急回特性。

死点位置：摇杆是主动件，曲柄是从动件，曲柄与连杆共线时，摇杆通过连杆加于曲柄的驱动力F正好通过曲柄的转动中心，所以不能产生使曲柄转动的力矩，机构的这种位置称为死点位置。

即机构的从动件出现卡死或运动不确定的现象的那个位置称为死点位置（从动件的传动角 =0°）。

chapter33-2通常采用什么方法使凸轮与从动件之间保持接触？答：力锁合：利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。

形锁合：利用高副元素本身的几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。

3-3什么叫刚性冲击和柔性冲击？用什么方法可以避免刚性冲击？答：刚性冲击：从动件在运动开始和推程终止的瞬间，速度突变为零，理论上加速度为无穷大，产生无穷大的惯性力，机构受到极大的冲击，称为刚性冲击。

柔性冲击：当从动件做等加速或等减速运动时，在某些加速度突变处，其惯性力也随之有限突变而产生冲击，这种由有限突变而引起的冲击比无穷大惯性力引起的刚性冲击轻柔了许多，故被称为柔性冲击。

许用应力——概述西屋公司的许用应力系统将各种类型的应力分类成为：一次应力、二次应力和最大应变，并且对每一种都规定了设计上的安全极限。

1. 一次应力一次应力是由内、外压力，外来推力或力矩及重量等外载荷引起的正应力和剪应力。

其特性为：这类应力是构件在载荷作用下，为了保持平衡所必须的；其次，这类应力发生在容器的很大区域内。

这类应力具有“非自限性”，当屈服应力或蠕变强度超过了限度的时候，就会引起破坏或严重的扭曲。

因此，它的值必须底于材料的屈服应力，极限应力及蠕变强度。

一次应力可以分为一次薄膜应力、一次弯曲应力和局部薄膜应力。

沿着容器壁厚方向上均匀分布的一次应力，称为“一次薄膜应力”，沿着容器壁厚方向上的应力分布成线性变化的一次应力，称为“一次弯曲应力”，由内压或其他机械载荷产生的，由于结构不连续或其他特殊情况的影响而在容器局部区域有所增强的一次薄膜应力，称为“局部薄膜应力”。

2. 二次应力二次应力是由于相邻构件的约束，或者构件自身的约束所引起的正应力和剪应力。

其特性为：不是为了满足与外力平衡，而是为了满足变形协调条件所引起的应力；其次，它是局部分布的，具有“自限性”，即局部产生屈服后，应力不会继续增加，而是得到一定的缓和。

构件中非均匀温度场所产生的热应力，封头与桶体连接时，边界区域由弯矩引起的轴向和周向应力等都属于二次应力，二次应力也有二次薄膜应力和二次弯曲应力两部分。

3. 最大应变它是与二次应力有着密切关系的，并且通常它是受限制的、局部的。

热冲击或由于局部应力突变如孔、缺口或圆角所引起的局部应变集中也属于这个范畴。

破坏的形式设计的许用极限值选定必须考虑到应力分析的方法、材料的特性及各种可能的破坏形式。

对于汽轮机压力容器这些破坏的形式被认为是：1.包括弹性不稳定在内的过度的弹性变形；2.过度的塑性变形；3.脆断；4.应力断裂/蠕变变形（非弹性的）；5.塑性不稳定——增量破裂；6.高应变，低周疲劳应力的种类对于各种破坏形式其设计的许用值是不同的，它们可以归纳为下面的四种类型：Ⅰ许用一次应力Ⅱ许用的二次+一次应力Ⅲ低周疲劳的限制Ⅳ挠曲的限制因为应力状态是由设计的细节来控制的，所以设计的限制应当与西屋公司的应力计算程序一起使用，应力许用值的规范如下。

gjb 许用应力-回复许用应力（Allowable Stress）是工程领域中一个重要的概念，在设计和评估结构和材料时扮演着重要角色。

许用应力是指在特定工况下，材料或结构能够承受的最大应力值。

本文将详细介绍许用应力的定义、计算方法和影响因素，并探讨其在工程实践中的应用。

首先，许用应力的定义是指材料或结构在特定条件下能够承受的最大应力。

这个最大应力值是根据材料的性能和设计要求来确定的。

许用应力一般由工程师根据具体工程要求和相关标准来评估和确定。

许用应力的计算方法有多种，但常用的方法是通过材料的强度和安全系数来计算。

强度是指材料在受力时能够承受的最大应力值，而安全系数是为了考虑到材料在长期使用和不确定因素的情况下，对强度进行保守性考虑的修正因子。

许用应力= 强度/ 安全系数。

影响许用应力的因素有很多，其中最重要的因素是材料的性能和作用条件。

材料的强度、韧性、硬度和疲劳性能等都会对许用应力产生影响。

此外，温度、湿度、腐蚀环境等环境因素也会对许用应力产生影响。

在实际工程中，还需考虑结构形状和几何约束等因素。

许用应力在工程实践中有着广泛的应用。

首先，它可以用于材料选用和结构设计。

通过确定材料的许用应力，工程师可以评估材料是否能够满足设计要求，并确定是否需要采用其他更适合的材料。

其次，许用应力还可以用于结构安全评估。

在运营阶段，工程师可以通过监测和检测来确定结构的实际工况，然后与许用应力进行比较，以评估结构的安全性。

如果实际应力超过许用应力，工程师需要采取相应的措施，如加固或维修，以保证结构的安全性。

需要注意的是，许用应力只是一个参考值，它基于一系列假设和经验公式，可能存在一定的安全余量。

因此，在实际工程设计中，应该综合考虑多种因素，如材料的可靠性、结构的耐久性和损伤累积等，来进行综合安全评估。

总之，许用应力是在工程设计和评估中非常重要的一个概念。

它通过考虑材料的性能、作用条件和安全系数等因素，来评估结构和材料的安全性。