机械强度1
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Industry Observation产业观察DCW35数字通信世界2021.040 引言IEC62368-1《Audio/video , information and communication technology equipment - Part 1:Safety requirements 》新版电气安全标准历经多个版本的更新迭代,现阶段已被全球众多国家接受并正在逐步取代旧版IEC60950-1《Information tech nolog y equipment – Safet y – Par t 1:General requirements 》和IEC60065《Audio , video and similar electronic apparatus - Safety requirements 》标准。
相比旧版本标准,新版标准对测试的要求更加详细具体,合理且易于操作。
在电气安全标准中引入机械强度的测试,可以考核被测设备的设计是否合理,材料是否适宜,从而保证设备的使用者,操作者不会接触到危险,保证安全。
本文将以对比的形式,介绍旧版IEC60950-1标准和新版IEC62368-1标准中,机械强度测试的差异,以供测试时参考。
1 新旧标准的不同考虑IEC 60950-1中对于机械强度测试要求位于第4.2章。
依据标准定义,设备应当具有足够的机械强度,且在结构上应当能够保证在 承受可以预料到的操作时,不会产生标准含义范围内的危险。
IEC60950-1对所需要评估的内容以测试中、测试后的情况进行了区分,分别对应不同条款的测试内容。
总结标准中相关条款,如果设备存在以下结构,就需要考虑进行机械强度的测试:⊙产品内部存在危险电压或具有能量危险的电路。
⊙产品内部具有危险运动的部件。
⊙产品外壳存在应力释放情况。
IEC62368-1第三版中对于机械强度的要求位于第4.4.3.1章,如果固体安全防护(safeguard )(例如,外壳、挡板、固体绝缘、接地金属件、玻璃等)是一般人员或受过培训的人员可触及的,则该固体安全防护应当符合标准第4章规定的相关机械强度试验。
机械强度在机械设计中的作用首先,材料的强度是机械设计的基础。
不同材料具有不同的强度特性,选择合适的材料能够确保机械设备在承受力的情况下不会发生破坏。
材料强度的合理选取是提高机械设备承载能力的前提,同时也是减轻机械设备自身重量的关键。
在机械设计中,常见的材料包括金属材料、合成材料和复合材料等。
不同材料的强度特性十分复杂,需要根据具体应用情况选择合适的材料。
其次,结构的强度是机械设计的核心。
对于机械设备而言,结构的强度决定了机器能否承受外部负载,保持稳定运行。
结构的强度设计涉及到各种应力分析、强度计算和结构优化等工作。
机械结构设计时需要考虑各种工况下的载荷情况,以及材料的疲劳特性和变形特性等。
对于静态载荷情况下的设计,通常采用强度计算方法进行分析;对于动态载荷情况下的设计,需要考虑疲劳寿命和振动特性等因素,并采用材料强度与疲劳寿命计算方法。
机械设计中的强度分析常常涉及到各种载荷条件,包括静载荷、动载荷、冲击载荷等。
静载荷是指机械设备在静止状态下承受的载荷,静载荷分析主要涉及到材料的弹性变形和屈服特性,可以采用弹性力学理论进行分析。
动载荷是指机械设备在运动状态下承受的载荷,动载荷分析需要考虑设备的运动特性和材料的动态响应,通常采用动力学方法进行分析。
冲击载荷是指机械设备突然受到的瞬时载荷,冲击载荷分析需要考虑材料的瞬态响应和破坏形式,通常采用冲击力学方法进行分析。
机械强度的设计还需要考虑材料的安全配合和可靠性。
在机械装配过程中,各零部件之间必须具备一定的间隙,以便于进行装配和维修。
过大的间隙可能导致装配后的松动和振动,过小的间隙可能导致装配困难和零部件的磨损。
因此,在机械设计中必须考虑材料的安全配合,确保机械设备的装配和使用过程中不会引起不必要的损伤。
同时,机械强度设计还需要考虑材料的可靠性,在设计时应该充分考虑材料的强度特性和使用寿命等因素,避免因材料强度不足而导致机械设备的过早失效。
总之,机械强度在机械设计中具有重要的作用。
"RTI" 可能是指 "Relative Thermal Index",这是一个用于描述材料在高温下电气性能保持能力的参数。
但是,您提到的 "机械冲击"、"机械强度" 和 "电气强度" 是与材料性能相关的不同方面。
1.机械冲击:机械冲击是指材料或组件在受到突然、短暂的力或能量作用时,其抵抗
损伤或破坏的能力。
这种冲击可以是物理上的,比如掉落、撞击等。
机械冲击测试常用于评估产品的耐用性和可靠性。
2.机械强度:机械强度是指材料在受到拉伸、压缩、弯曲、剪切等外力作用时,抵抗
变形或断裂的能力。
它通常通过一系列的力学测试来评估,如拉伸强度、压缩强度、弯曲强度等。
3.电气强度:电气强度,也称为介电强度或绝缘强度,是指材料在电场作用下抵抗电
击穿的能力。
这是评估电气绝缘材料性能的重要指标,特别是在高压或高电场环境下。
在材料的选择和应用过程中,需要根据实际的工作环境和要求,综合考虑这些性能指标,以确保材料或产品的性能满足使用需求。
对于 RTI 与这些性能的关系,RTI 主要关注材料在高温下的电气性能,但它并不直接代表材料的机械强度或电气强度。
不过,RTI 可以作为一种参考,帮助选择适合在高温环境下工作的电气绝缘材料。
机械强度及寿命仿真分析机械强度及寿命仿真分析是机械工程研究的一个重要方向。
随着计算机技术的发展,仿真分析已经成为研究机械强度及寿命的主要手段之一。
一、机械强度仿真分析机械强度仿真分析主要是通过计算机模拟机械结构的力学行为来判断机械结构的强度。
机械结构在使用过程中由于受到各种外部力的作用,容易发生疲劳破坏、塑性变形等问题。
为了避免这样的问题,需要对机械结构的强度进行仿真分析,找出潜在的问题并解决。
机械强度仿真分析主要包括静力学分析和动力学分析。
静力学分析是指对机械结构受静载荷时的应力分布进行仿真分析,用以判断机械结构在使用过程中是否出现应力集中和破坏问题。
动力学分析则是指对机械结构在承受动态载荷时的应力分布进行仿真分析,用以判断机械结构在使用过程中是否发生失效和疲劳问题。
二、机械寿命仿真分析机械寿命仿真分析主要是通过计算机模拟机械结构的疲劳寿命来判断机械结构的寿命。
机械结构在使用过程中由于受到多种力的作用,容易产生疲劳问题,如疲劳破坏、塑性变形等。
为了提高机械结构的使用寿命,需要对机械结构的寿命进行仿真分析,并找出潜在的问题进行改进。
机械寿命仿真分析主要包括基于模拟的疲劳分析和寿命预测。
基于模拟的疲劳分析是指通过计算机模拟机械结构在使用过程中的应力变化来分析机械结构的疲劳寿命。
寿命预测是指通过发现机械结构的潜在问题并进行改进来预测机械结构的寿命。
这些仿真分析方法能够通过研究机械结构的疲劳寿命,提高机械结构的使用寿命和安全性。
三、机械强度及寿命仿真分析的应用机械强度及寿命仿真分析已经成为工业和科研领域不可或缺的重要工具。
在机械制造中,通过仿真分析可以大大降低机械结构的设计成本,加快机械生产速度,提高机械的使用寿命和安全性。
在科学研究领域,仿真分析可以提供机械结构的强度和寿命预测,这对于提高机械制造的精度和稳定性很有帮助。
总之,机械强度及寿命仿真分析是机械工程研究的重要方向之一。
通过仿真分析可以发现机械结构的弱点和潜在问题,并及时采取措施进行改进,提高机械的安全性和使用寿命。
模组机械强度≥30mpa模组机械强度≥30MPa作为一名工程师,我时刻关注着材料的力学性能,其中机械强度是一个重要的指标。
在许多工程领域,我们需要使用具有足够强度的材料来确保系统的安全运行。
而对于模组来说,机械强度≥30MPa 是一个基本要求。
机械强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
对于模组来说,这意味着它需要能够承受各种力的作用而不会出现变形或破坏。
当模组的机械强度达到或超过30MPa时,我们可以放心地使用它来支撑或承载重要的部件。
模组的机械强度≥30MPa要求材料具有足够高的抗拉强度和抗压强度。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力,而抗压强度则是指材料在受到压力时能够承受的最大压力。
当材料的抗拉强度和抗压强度都达到或超过30MPa时,我们可以确信该材料具备足够的机械强度。
对于模组的制造商和设计师来说,确保模组的机械强度≥30MPa是至关重要的。
他们需要选择适合的材料,并进行合理的结构设计,以满足这一要求。
同时,制造过程中的质量控制也是必不可少的,以确保最终的模组符合机械强度的要求。
在实际应用中,机械强度≥30MPa的模组可以应用于许多领域。
比如,在建筑领域,我们可以使用这样的模组来构建高层建筑的结构,确保其稳定和安全;在汽车工业中,这样的模组可以用于制造车身和发动机等重要部件,保证汽车在行驶中的安全性。
模组机械强度≥30MPa是一项重要的要求,它保证了模组在各种力的作用下能够保持稳定和安全。
制造商和设计师需要选择合适的材料和进行合理的结构设计,以确保模组达到这一要求。
在实际应用中,这样的模组在各个领域都发挥着重要的作用,保障了系统的安全和可靠性。
机械强度高的塑料硬度
高的塑料通常也具有较高的机械强度,这是因为硬度和机械强度之间存在一定的相关性。
以下是一些机械强度较高的塑料及其硬度范围:
1. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):硬度范围为85-105,透明度高,适用于制作高强度、高光泽度的部件。
2. 聚碳酸酯(PC):硬度范围为70-80,具有优异的抗冲击性能和高强度,适用于制作汽车配件、运动器材等。
3. 聚酰亚胺(PI):硬度范围为85-100,具有优异的高温耐性、高强度和低热膨胀系数,适用于制作高温或高负荷部件。
4. 聚苯硫醚(PES):硬度范围为80-95,具有良好的机械性能和化学稳定性,适用于制作电子、航空等领域的零部件。
总之,硬度高的塑料通常也具有较高的机械强度,但不同塑料的特性和适用范围也各不相同,需要根据具体需求进行选择。
机械强度定义《漫谈机械强度》嘿,朋友们!今天咱来聊聊机械强度这个事儿。
你看那钢铁大桥,横跨江河,那得多结实啊!为啥它能稳稳地立在那儿呢?这就和机械强度大有关系啦。
机械强度啊,就像是人的筋骨,要是筋骨不强,那可就容易出问题咯。
咱平常生活里也能处处见到和机械强度有关的东西。
就说那自行车吧,质量好的自行车,车架结实,你怎么骑都没事,能带你到处跑。
可要是机械强度不行,嘿,说不定哪天骑着骑着就散架啦,那可就闹笑话了。
再想想那些大型机械,比如起重机。
起重机那可是要吊起很重很重的东西的,如果它的机械强度不够,哎呀呀,那后果简直不堪设想。
说不定东西没吊起来,起重机自己先垮了,这多吓人呐。
我记得有一次,我看到一个建筑工地上的塔吊,那可真是个大家伙。
我就在想啊,这么个大东西,得有多大的机械强度才能撑得住它的工作啊。
工人们每天都靠它来吊运各种建筑材料,要是它不结实,那不是随时都可能出危险嘛。
还有汽车,汽车的机械强度也很重要啊。
你想想,汽车在路上跑,速度可不慢,要是车身不够结实,万一发生个碰撞啥的,那可不得了。
好的汽车,在设计的时候就会特别注重机械强度,这样才能更好地保护我们的安全。
机械强度其实也和材料有很大关系。
就像同样是做一把刀,用普通的铁和用高质量的钢材,那做出来的刀的强度肯定不一样。
好的材料,能让机械强度大大提高,用起来也更放心。
就好像我们盖房子,要用好的砖头、好的钢材,这样房子才能坚固耐用。
要是为了省钱用些质量不好的材料,那说不定哪天房子就会出现裂缝,甚至有可能倒塌呢。
其实啊,机械强度不仅仅是在这些大的方面重要,在一些小的东西上也不能忽视。
比如说一个小小的螺丝钉,别看它小,要是它的机械强度不行,也可能会导致整个机器出问题。
总的来说呢,机械强度是个非常重要的东西。
它关系到我们生活中的方方面面,从大桥到自行车,从起重机到汽车,都离不开它。
我们在选择各种物品的时候,都要多关注一下它的机械强度,这样才能用得安心,用得放心。
质量技术监督研究2020年第6期(总第72期)Quality and Technical Supervision ResearchNO.6.2020General NO.72IEC 62368-1玻璃部件机械强度试验分析朱乃榕(福建省产品质量检验研究院,福建 福州 350002)摘要:文中依据IEC 62368-1标准规定,分析玻璃部件的机械强度试验,并结合行业知识和自身经验,详细解释有关内容以供参考。
关键词:IEC 62368-1;机械强度;玻璃冲击试验;玻璃破碎试验收稿日期:2020-07-27作者简介:朱乃榕,男,福建省产品质量检验研究院,检验师1引言Griffith 微裂纹理论表明,材料中总是存在许多细小裂纹或缺陷,在外力作用下,这些裂纹和缺陷附近会产生应力集中现象。
玻璃内部晶粒体积大,连接不紧密,受到外力冲击容易使裂纹扩张进而导致玻璃破碎。
IEC 62368-1:2020《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求》标准认为玻璃部件破碎后,存在暴露3级能量源(PS3除外)并成为可触及,或形成锋利边缘割伤人体的潜在风险,因此提出了玻璃机械强度试验规定。
但由于IEC 62368-1标准内容描述过于笼统,在试验操作细节上体现得不够充分,容易操作不当造成误判。
文中依据IEC 62368-1标准规定,分析玻璃部件的机械强度试验,并结合行业知识和自身经验,详细解释有关内容以供参考。
2机械强度试验IEC 62368-1玻璃部件机械强度试验分为玻璃冲击试验(T.9条款)和玻璃破碎试验(T.10条款)。
玻璃冲击试验用于考核玻璃对能量源的安全防护能力,玻璃破碎试验用于考核玻璃碎片的机械能量等级,二者是递进关系,试验流程见图1。
用于试验的玻璃部件应完整无缺,并移除无关物品(例如薄膜、贴纸等)。
图1 玻璃部件的机械强度试验流程2.1玻璃冲击试验(T.9条款)表面积超过0.1m 2或较大尺寸超过450mm 或防止接触3级能量源(PS3除外)的一般人员或受过培训人员可触及的玻璃部件应承受玻璃冲击试验。
【干货】炭素材料生产技术六十九问答一、机械强度及影响因素1、抗压强度:当外力为压力时,物体被压碎瞬间的极限抵抗能力。
抗弯强度:当外力与物体轴线相垂直,物体受外力作用先呈弯曲到折断瞬间的极限抵抗能力。
抗拉强度:当外力为拉力时,物体被拉断的瞬间极限抵抗能力。
2、影响因素:(1)颗粒强度系数(2)配料(3)粘结剂(4)煅烧。
二、何为预焙阳极?预焙阳极(代号TY)是铝电解槽的导电阳极,生产预焙阳极的原料是石油焦、沥青焦和煤沥青,它是经过煅烧,粉碎配料、混捏、成型和焙烧等过程而成。
三、石油焦可分哪几类?根据焦化的工艺不同,石油焦可分为延迟石油焦和釜式焦,目前采用最广泛的是延迟焦化法生产的延迟焦。
四、改质沥青作为炭素生产粘结剂时有何特点?1、结焦:残炭值高,焙烧时可产生成更多的粘结焦,制品的机械强度高。
2、软化点高,夏天远距离和运输问题易于解决。
3、混捏成型过程中沥青逸出的烟气较少,可减轻环境污染。
4、使用改质沥青时输送沥青管道温度及混捏温度,成型下和料室温度都要相应提高,沥青熔化温度也高于中温沥青。
5、改质沥青含有较多的β树脂和次生QI,具有较高的热稳定性,有利于提高炭块制品的质量。
五、石油焦煅烧前为什么要破碎?石油焦块度过大,不仅在煅烧工序保证不了煅后焦质量的均一性,而且受到煅烧设备的限制,给加排料造成困难,还会影响中碎设备的效率。
因此碳质原料在煅烧前要预先破碎到40mm左右的中等块度,以确保大小块数均能得到均匀的温度煅烧。
但碳质原料破碎也不能细,否则会造成粉料过多并增加烧损量。
六、什么叫煅烧?碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温(1200~1350ºC)热处理的过程称为煅烧,煅烧是炭生产的第一道热处理工序,煅烧使各种碳质原料的结构和物理、化学性质发生了一系列变化。
七、石油焦原料煅烧的目的是什么?煅烧的质量指标有哪几项?目的是:1、排除石油焦中的水分和挥发份;2、提高石油焦的密度和机械强度;3、改善石油焦的导电性能;4、提高石油焦的抗阳性能。
绝缘子机械强度计算绝缘子是一种用于高压输电线路的电气设备,用于支撑和固定导线以及隔离导线与支架之间的绝缘。
在电力系统中,绝缘子的机械强度是一个重要的设计参数,它决定了绝缘子在整个使用寿命期间能否承受机械负荷,并且保持良好的工作状态。
绝缘子的机械强度计算是基于绝缘子的材料和结构特性进行的。
首先,需要了解绝缘子的材料强度。
例如,在陶瓷绝缘子中,常用的材料是氧化铝或氧化锆,这些材料具有较高的抗拉和抗压强度,因此可以承受较高的机械载荷。
同时,还需要了解绝缘子的结构特性,例如绝缘子的形状、构造和连接方式等。
为了计算绝缘子的机械强度,通常采用有限元分析方法。
有限元分析是一种使用数值计算方法来解决复杂结构的力学问题的技术。
在绝缘子的机械强度计算中,有限元分析可以用来确定绝缘子在受到外部载荷时的应力和变形情况。
在有限元分析中,首先需要建立绝缘子的几何模型。
这个模型可以是绝缘子的三维形状,也可以是绝缘子的二维截面。
然后,需要确定绝缘子的材料参数,包括材料的弹性力学性质和破坏准则。
接下来,需要确定绝缘子的边界条件,包括支撑方式和外部施加的载荷。
最后,使用有限元软件对绝缘子模型进行分析,可以得到绝缘子在受力时的应力和变形情况。
绝缘子的机械强度计算还需要考虑其耐久性。
绝缘子在使用过程中,可能会受到多种因素的影响,例如温度、湿度、盐雾等环境因素,以及外部振动和风荷载等机械因素。
因此,绝缘子的机械强度计算需要加入这些影响因素,对绝缘子的使用寿命进行评估。
总之,绝缘子的机械强度计算是一个复杂而重要的工程问题。
通过采用有限元分析等方法,可以对绝缘子在受力时的应力和变形进行计算,从而评估绝缘子的机械强度和使用寿命。
同时,需要考虑绝缘子的材料和结构特性,以及环境和载荷因素等影响因素,并满足相关标准和规范的要求。
这样才能确保绝缘子在使用过程中能够安全可靠地工作。
M10不达标的探讨我国预测焦炭强度以煤的干燥无灰基挥发份Vdaf与粘结指数G值或胶质层最大厚度Y值作为参考,建立回归方程式,来预测焦炭强度。
即VM-G(Y)法:M40=126.147-2.104Vdaf+0.144GM10=12.974+0.452Vdaf-0.243G或M40=126.881-1.947Vdaf+0.227YM10=9.085+0.201Vdaf-0.363Y我厂的配煤指标Vdaf=24---27% G值60---70 Y值10---15元月4号对入炉煤的岩性分析得出配煤中单种煤含量为:主焦煤14.2;瘦焦煤29.1;贫瘦煤6.7;肥煤7.5;1/3焦煤27.5;气煤15。
按照现在的配煤指标Vdaf=25 G值65 Y值12带入公式可以预测M10=8.479(G)M10=9.754(Y)此理论预测值是顶装煤焦炉的预测值。
按照济源金马焦化对顶装煤与捣固焦的对比“在配煤指标相同的情况下,5.5米捣固焦炉生产的焦炭质量比4.3顶装焦炉生产的焦炭质量有了明显的提高,其中冷态强度M40提高2.6个百分点,M10降低2.8个百分点,热态强度反应性CRI降低1.7个百分点,反应后强度CSR提高2.2百分点。
”所以,现在的配煤指标可以使焦炭M10在6.9以下。
从计算公式可以看出增加入炉煤G值和Y值可以提高M10的指标,但是我厂5.5米焦炉在收缩度X不变的情况下,Y值超过13.5会出现难推焦(12月28号到元月2号期间执行的配煤指标可以反映出来),因此Y值要提高必须提高X值,增加气煤或1/3焦煤的配比,但气煤的增加使入炉煤细度难以保证。
且入炉煤挥发份Vdaf提高后则焦炭的M40指标下降。
所以我们认为M10不达标主要是生产操作原因引起,可以见后附的“生产操作影响焦炭强度的因素”文章。
要重点说明的是:1、主要存在问题是装煤后焦侧煤饼高度不够,不好压实浮煤,操作工索性就不压实。
2、捣固机操作工必须保证捣固煤饼时间与锤的提起高度,必须要求8分钟以上的操作时间,增加煤饼堆比重。
机械设计中的机械强度与刚度分析在机械设计中,机械强度与刚度是两个重要的概念。
机械强度指的是机械结构在受到外界力的作用下能够保持稳定的能力,而机械刚度则指的是机械结构在受到外力作用时不发生过大变形的能力。
本文将对机械强度与刚度的分析方法以及影响因素进行讨论。
第一部分:机械强度分析机械强度的分析是为了确保机械结构在工作过程中不会出现破坏的情况。
在机械设计中,我们通常使用强度分析来评估机械结构的强度。
强度分析可以分为静态强度分析和动态强度分析两种情况。
静态强度分析主要是通过分析机械结构在静态载荷作用下的受力情况来评估其强度。
常见的静态强度分析方法包括弹性力学分析、有限元分析等。
这些方法可以帮助工程师计算和评估机械结构在静态载荷下的应力、变形等参数,从而确定结构的破坏强度,为设计提供依据。
动态强度分析是指机械结构在动态载荷作用下的强度分析。
动态载荷包括冲击载荷、振动载荷等。
在进行动态强度分析时,需要考虑到载荷的频率、幅值等因素,以及材料的动态性能。
常见的动态强度分析方法包括动力学分析、模态分析等。
第二部分:机械刚度分析机械刚度的分析是为了保证机械结构在工作时不会发生过大的变形,从而满足设计要求。
机械刚度的分析方法包括静态刚度分析和动态刚度分析两种情况。
静态刚度分析通过计算机械结构受到外力作用时的变形情况来评估其刚度。
常见的静态刚度分析方法包括刚度矩阵分析、有限元分析等。
这些方法可以帮助工程师计算和评估机械结构在静态载荷下的变形和刚度参数,从而确定结构的刚度,为设计提供依据。
动态刚度分析是指机械结构在动态载荷作用下的刚度分析。
动态刚度的计算需要考虑载荷的频率、幅值等因素,以及材料的动态性能。
常见的动态刚度分析方法包括模态分析、振动分析等。
第三部分:影响机械强度与刚度的因素机械强度和刚度受多种因素的影响,包括结构形状、材料性能、载荷情况等。
结构形状是影响机械强度和刚度的重要因素之一。
不同的结构形状将导致不同的应力分布和变形情况。
1一旋转轴直径d =80mm ,受径向力F =2kN ,跨距L =2m 。
F 力作用在,试校核该零件的强度是否足够(为安全起见一般计算屈服强度和疲劳强度两种安全系数)。
3某零件的工作应力变化如图所示,求最大应力σ,,最小应力σ,平均℃,最高温度为160℃范围内变化时,热伸长受到约束的管的热应力σc 是否超过σS 值?5某灰铸铁的σB MPa =260,该材料的疲劳极限与静强度的近似关系式为:σσ-=1045.B ,试画该材料的简化极限应力图。
6某零件受稳定交变弯曲应力作用,最大工作应力σmax =180MPa ,最小工作应力σm i n =150MPa ,屈服极限σS 240MPa =,对称循环疲劳极限σ-=1180MPa ,脉动循环疲劳极限σ0=240MPa ,略去危险截面处应力集中系数等综合影响系数()K σD 的影响,试求:(1)等效系数ψσ值(2)安全系数S 值7已知材料σ-=1260MPa ,σ0=360MPa ,K σσεβ=25.,σa 50MPa =,σm 40MPa =,r =常数,用图解法及计算法求安全系数S 。
注:简化疲劳极限线图采用折线图法8某钢制零件,其σB 560MPa =,σS 280MPa =,σ-=1250MPa ,σ0=385MPa 。
工作变应力σmax =155MPa ,σmin =30MPa ,零件的有效应力集中系数K σ=165.,绝对尺寸系数εσ=08.,表面状态系数β=095.。
要求许用安全系数[]S =15.,r =常数,校核该零件的强度是否足够。
提示:解此题时,可略去画疲劳极限应力图,因此在不能判断何种失效方式情况下,要求分别验算疲劳强度安全系数及静强度安全系数是否满足要求。
9用压板夹持加工零件,要求夹持力F =12000N ,压板材料的许用弯曲应力为[]σb MPa =50。
1).分析螺栓装在什么位置压板强度最弱?2).按最不利条件定压板厚度h 。
S-1σσ图法判别:1).当r=0时,可能发生何种失效?2).当r=+0.6时,可能发生何种失效?11已知气缸工作压力在0~0.5 MPa之间变化,气缸内直径D2=800 mm,缸盖螺栓为M16,螺栓数目z=28个,螺栓相对刚度系数cc c11208+=.,联接的剩余预紧力''=F F15.(F为螺栓工作载荷),螺纹小径d1=13.835 mm,螺栓的许用极限应力图已知。
=0268.。
S14一个由40Cr 制成的零件,其力学性能如下:屈服极限σS MPa =550,对称循环疲劳极限σ-=1320MPa ,脉动循环疲劳极限σ0540=MPa ,已知最大工作应力σmax =185MPa ,最小工作应力σmin =-75MPa ,r =常数,综合影响系数()K σD =2,试绘制该零件的许用极限应力图(折线图),并用作图法计算它的安全系数,指出该零件可能发生的破坏形式。
15图示为直动滚子从动件盘形凸轮。
已知从动件与凸轮在A 处接触,从动件作用力F =10 kN ,A 点处压力角α=︒28,曲率半径R =60mm ,滚子半径r T mm =10,宽度b T mm =16,凸轮宽度B =15 mm ,两者材料均为合金钢,E E 122110==⨯.5MPa ,许用接触应力[]σH MPa =2000,试校核凸轮在接触点A 处的接触疲劳强度(摩擦忽略不计)。
注:σρH n =⋅0418.F E b16某零件的材料σB MPa =1000,σS MPa =800,σ-=1400MPa ,ψσ=025.,试画出其简化极限应力图;当工作应力σ=300MPa ,σ=-100MPa ,试在假说,估计再受σ2450=MPa 时,到疲劳破坏前还可能继续工作多少循环次数。
注:材料的应力循环基数为107;疲劳曲线方程的指数m =9。
18直径为d 的实心圆截面的轴和另一空心圆截面轴(内径'd ,外径D ,内外径之比为α='d D /),两轴的材料长度L 和所受扭矩T 均相同。
1)试导出在两轴重量相等条件下,空心轴与实心轴的极惯性矩比值I I 空实PP =+-1122αα 2)试求在此两轴的重量相等情况下,且α=08.时的扭矩刚度比值。
19某零件受对称循环变应力,其材料在N 0710=次时,σ-=1300MPa ,疲劳曲线方程的指数m =9。
若零件的实际工作情况为:在σ1600=MPa 下工作N 1410=次,在σ2400=MPa 下工作N 24410=⨯,试问若又在σ3350=MPa 下工作,允许工作多少次数?20某零件钢材的σ-=1240MPa ,σS MPa =450,ψσ=02.,危险断面的综合影响系数().k σD =20。
试求:1)画出该零件的许用极限应力图(要求按比例画出);2)画出应力循环特性r =06.的射线;3)若安全系数S σ=2,求出循环特性r =06.时该零件允许的最大工作应力σmax 。
。
)力学性能为σB MPa =400,σS =2207.MPa ,σ-=1193MPa ,σ0344=MPa 。
1).绘制极限应力图。
2).若采用两个18a 号槽钢,每个槽钢的抗弯截面系数W x =14143.cm ,在极限应力图上标出工作应力点C ,极限应力点'C 。
3).若[S ]=2.0,试分析支配设计的是静态失效还是疲劳失效的可能性。
εσ=091.,表面状态系数β=1,寿命系数k N =12.,工作应力的循环特性r =-0268.。
1).试用作图法求当安全系数为1.5情况下的最大工作应力σmax 值;2).该零件过载时的可能破坏形式;3).绘出工作应力σ-t 图(图上标出σmin ,σmax ,σa ,σm )。
24图示偏心夹具夹持加工零件,要求夹紧力F =1000N ,用压板2压紧,压板用铸铁制造,压板许用应力:弯曲[]σb MPa =100,挤压[]σp MPa =120,杆1用Q275钢制造,许用应力拉伸[]σ'=100MPa ,挤压[]σp MPa '=150,剪切[]τ'=60MPa ,试确定杆1的尺寸d ,D ,δ及压板厚度h 。
25有一材料σS MPa =360,σ-=1220MPa ,在σmN C =式中m =9,N 0710=,问当N =?时,疲劳强度σσrN ≥S ,此时会出现什么现象?是否可按此应力设计。
26某轴作单向回转,只受扭矩作用,该轴材料为中碳钢,τ-=1230MPa ,τS MPa =390,等效系数ψτ=005.,某危险截面处直径d =50mm ,该处的过盈配合的综合影响系数().K K ττττεβD ==307,圆角造成的K τ=165.,βτ=073.,ετ=070.,轴转速n =955r /min ,要求轴设计的安全系数[].S τ=20。
1).试求该轴能传递的最大功率P =?2).在σσm a -极限应力图上表示出传递最大功率时工作应力点M 及极限应力点'M 。
27已知某钢材的力学性能为σS MPa =1000,σ-=1500MPa ,σ0800=MPa 。
1).试绘制简化极限应力图;2).由该材料制成的零件承受非对称循环应力作用,其循环特性r =03.,工作应力σmax =800MPa ,有效应力集中系数K σ=149.,绝对尺寸系数εσ=083.,表面状态系数β=1,按简单加载情况在图中标出工作应力点及其极限应力点;3).判断该零件的强度是否满足要求28某自动生产线中,工件重W =10N ,以速度v =0.18m /s ,水平冲击在一缓冲弹簧上(见图),已知弹簧的平均直径D 232=mm ,弹簧丝直径d =4mm ,有效圈数n =5,材料的许用切应力[]τ=360MPa ,切变模量G =⨯8104MPa ,试校核该弹簧在冲击作用下的强度。
注:圆柱螺旋压缩弹簧的有关计算公式:100=mm ,缸长803mm ,活塞工作台及载荷重F =8000N ,活塞跳动高度h =70mm ,缸体材料为铸钢ZG270–500,E =⨯210103MPa ,许用挤压应力[]σP MPa =80。
1)校核缸上部:r r 23135==mm 时,即无凸缘情况下的挤压强度(提示:冲击动载系数:k h yd =++112,y ——静变形量) 2)如r 3135=mm 不满足挤压强度,求缸上部凸缘满足σσp p ≤[]半径时的r 3=?3)为改善耐冲击性能,提出一种提高冲击强度的措施。
30某零件材料σ-=1440MPa,σ710=MPa,σS=930MPa,该零件计算剖面上的应力幅σaMPa=130,综合影响系数().KσD=15,试问当σm=常数和σmin =常数时,两种工况下安全系数各多少(只计算应力幅安全系数Sσa)?31某回转圆盘,角速度ω=-151s,转动惯量J=⋅0.01kg m2,受静转矩T=⋅150N m作用,转轴材料为45钢,直径d=40mm,该轴扭转变形段长度l=300mm,切变模量G=794.GPa,试求:1.该工况下作用于该轴的动载系数kd=?提示:kJTd=ωϕ,其中ϕ——扭转角,ϕ=TlGIp2.在动载作用下轴的计算转矩Td =?扭转变形ϕd=?。