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关于材料力学的许用应力的计算

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发表于 2014-10-1 10:48:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
从结构承载能力这个观点看,应该使结构中的最大应力保持在低于其比例极限就好了,因为这样卸载后就不会有永久变形,但是为什么许用应力的计算公式 是用屈服应力/安全系数呢?
9 x* y$ U7 r+ n- {' i# [" Z" _看了几本书,就算是老外的书也没有具体细讲这个公式的由来,特来社区求助,希望得到各位的指点7 Y% @1 I! x! ?

/ g8 u) v- L$ t0 @5 f& q0 b# J7 K补充内容 (2014-10-1 15:45):# k6 ?7 U5 r# u8 g: m
因为楼主是看到书上那张图,看到屈服极限点高于比例极限点,然后许用应力=[屈服极限]/安全系数,为什么拿高的屈服极限去除,不拿低的比例极限去除,这样才能更安全啊,其实楼主的本意是这个,没有表达清楚见谅
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发表于 2014-10-1 11:25:55 | 显示全部楼层

逻辑正确才有结果正确

材料破坏时的应力称为极限应力,脆性材料断裂时的应力是强度极限,塑料材料断裂时的应力是屈服点,所以楼主刚开始的论述就有不当之处,还大谈什么欧美论述呢。1 m; s* g& u) G# m
为了保证构件有足够的应力,构件在载荷的作用下,其最大实际工作应力显然应低于其极限应力。而在强度计算中,为了保证构件正常安全地工作,就要具备必要的强度储备,把极限应力除以大于1的系数,并将结果称为许用应力。大于1的系数称为安全系数,安全系数一方面考虑给构件必要的强度储备,另一方面,考虑到强度计算中有些量本身就存在着误差。
6 ]$ I$ ^& _" p+ ]/ v; Z为了保证构件安全可靠的正常工作,必须使构件内的最大工作应力不超过材料的许用应力。
8 b5 {6 e0 C1 G6 [, i本身力学计算就是建立在一系列的假设基础上的,符合实际了,证明假设成立;不符合实际,修正假设。3 j6 s& X2 h2 Q% S& k
998的原话:任何计算,都有假设,没有假设,没法开始最初的环节,就是没法开始
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发表于 2014-10-1 12:23:34 | 显示全部楼层
寂静天花板 发表于 2014-10-1 11:25 % I, m& P- L" l
材料破坏时的应力称为极限应力,脆性材料断裂时的应力是强度极限,塑料材料断裂时的应力是屈服点,所以楼主 ...

* b, Q9 S5 D% S0 e. W; B“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。. x4 Z& V; ?3 v9 Z( d7 Z
塑性材料屈服与断裂是2个概念。8 k- r3 O3 L' o( U  M

点评

谁对谁错,我也不说了,多说了,得罪人。他错就让他错下去吧。哈哈。  发表于 2014-10-1 21:34
何需文字上的争辩呢?中文从来就是可以多意解。用材料拉伸试验曲线图就明了啥是啥了。  发表于 2014-10-1 14:14
谁说是一个概念,你眼瞎了  发表于 2014-10-1 14:00

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
civiling + 1 确实,塑性材料屈服后还可以拉伸一段再断裂

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发表于 2014-10-1 12:48:04 | 显示全部楼层
楼主说的是塑性材料,比例极限和屈服很接近,而且测量方便,材料达到屈服后塑性变形量非常小的,所以用屈服代替比例,在加安全系数就是了。。对于天花板的,塑性材料失效的是屈服,破坏的可是抗拉极限

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哎,比例之后弹性在到屈服,应力是在增加的的,比较小,但变形量增加比较大。这也是极限状态法的原理  发表于 2014-10-1 15:27
没看到屈服应力和比例极限接近,但是看到书上的附图看到是屈服极限高于比例极限的  发表于 2014-10-1 15:18
我就是这个意思,其实我本意就是想问 这个公式为什么去拿屈服应力去除以安全系数?而不拿比例极限去除, 但是书中指描述道比例极限和弹性极限接近,然后工程上一直用比例极限这个概念,但是没看到屈服点和比例极...   发表于 2014-10-1 15:15
但是为什么许用应力的计算公式 是用屈服应力/安全系数呢? 楼主这句话你看不出来说的是塑性吗,难道你认为脆性材料有屈服应力  发表于 2014-10-1 14:45
请问楼主的帖子哪句话可以让你幻化成塑料材料  发表于 2014-10-1 13:54
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发表于 2014-10-1 13:59:49 | 显示全部楼层
Pascal 发表于 2014-10-1 12:23 . ]" Z9 @8 v' l9 A
“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。/ A$ r/ X) X/ \6 K+ {
塑性材料屈服与断裂是2个概念。
0 Z" ^) g& G, `2 @
明显是你对基础知识掌握不牢,我说的是材料破坏时的应力为极限应力,什么叫破坏,断裂和明显的塑料变形统称为破坏。塑料材料屈服时出现明显的塑性变形,此时的应力为屈服点,对于塑性材料取屈服点为其极限应力。脆性材料断裂时的应力为强度极限,取强度极限为极限应力。

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我就呵呵了,Pascal针对的是“塑料材料断裂时的应力是屈服点”这句话,难道不是错的??还说人家基础补牢  发表于 2014-10-1 14:47
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发表于 2014-10-1 15:04:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 LIAOYAO 于 2014-10-1 15:07 编辑
" o) o# C8 H1 q# \% m
  1. 塑料材料断裂时的应力是屈服点,
复制代码
对各变化点术语和位置,可以参阅  GB/T 228.1-2010 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
8 d, x3 [- {/ B( \+ r) _+ L+ i- {& F/ k) L
厦门大学 (挖坑)9 W; g4 Z1 u8 X' S
图9-2非晶态聚合物的应力-应变曲线3 ]  S; e" r$ {2 h
* p" v' F" R9 g2 B6 J% {: E* |

: |* N' `5 |7 k( W/ X图9-3晶态聚合物的应力-应变曲线
' n" @# Q+ {/ h5 x' i" Y0 l# P! h# z+ ^6 B3 K3 f
* ^, |2 i, f" [# `& L, h

- O: H# `$ @, V0 Z* j! o

点评

这个图上没标明比例极限所在的点啊  发表于 2014-10-1 15:28
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 楼主| 发表于 2014-10-1 15:08:32 | 显示全部楼层
HUGO97 发表于 2014-10-1 12:48
+ d' a. o' o4 X, `, h7 ^楼主说的是塑性材料,比例极限和屈服很接近,而且测量方便,材料达到屈服后塑性变形量非常小的,所以用屈服 ...

( j* m! Q6 D4 Q: p3 m是的,我说的真的是弹塑性材料,就是钢铁一类的,没有贴上应力应变图,抱歉
4 w0 X. n# b8 r! b

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比列极限,可以理解为,应力应变线性关系的最高点。为什么要考虑安全系数,那就是考虑实际结构的使用状态,材料,加工等因数综合来的。有的结构材料虽然是塑性的,但是为了充分利用材料,也会采用强度极限。  发表于 2014-10-1 21:42
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发表于 2014-10-1 15:18:37 | 显示全部楼层
典型塑性材料,EX :低碳钢,超过屈服极限后会出现显著的塑性变形,而超过比例极限只会产生一小部分塑性变形。
( O) b2 Q( m- N# [翻出笔记:
) C6 E2 E% R$ C苏联前辈说:“许用应力不应该理解为随材料而变化的一定的应力,而是根据一定的公式计算零件所允许的应力”;
4 J0 |/ B* s- H, n; ]7 e+ M* ^0 r

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量变引起质变,一方面是屈服强度好测量,另外一个方面少量的量变是可以允许的,再说还要进一步”系数“的修正  发表于 2014-10-1 16:04
作者谁我忘了,是研究汽车传动部件设计的,60年代的,就是具体问题具体分析,每个零件根据其特性来计算,不只是静强度,还有其余的极限状态,这些在机械设计课程里都是有讲的  发表于 2014-10-1 15:55
工程设计时也不是屈服除以安全系数就可以的,得依据材料的特性,计算屈强比,在进行计算许用应力  发表于 2014-10-1 15:29
想必这个苏联人应该是铁摩了,但是还是看不懂这句话啊,希望大神还能再讲讲  发表于 2014-10-1 15:27
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 楼主| 发表于 2014-10-1 15:25:07 | 显示全部楼层
补充的应力应变图4 z7 X9 i4 I& l) P

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大侠意思是否就是选用屈服应力来计算,真是因为其比较好测量?  发表于 2014-10-1 16:01
b点上方有个上屈服强度,C点附近有个下屈服强度(σs);即使你选用σp 也同样会产生蠕变、疲劳、松弛和腐蚀等等。  发表于 2014-10-1 15:47
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发表于 2014-10-1 16:14:40 | 显示全部楼层
楼主对比例极限和屈服极限认识的还是不清楚,混在一块了: ^# @6 f& \; k; q: W
再看看什么是屈服极限,什么是比例极限就明白了,$ i( j. v# F& E+ d. d& {6 r
工程上为保证安全,用屈服极限肯定没错了,用比例极限保证安全,才是不合适的,$ t( W# p4 h$ F% m
而比例极限,一般是弹簧材料特别看中的,主要是为了获得良好的比例关系,
3 G- R- B8 l* B( D2 s
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