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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?2 Q% L; @+ E; k. ?5 h5 G
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
' \4 J$ v3 ?* }+ V& \
7 x9 l* ]7 V; ^3 `* e, E$ J4 M. e补充内容 (2014-10-1 15:45):4 F% R5 u4 l) T2 s6 u9 B, g0 k
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。
4 t* v. x# |1 _" h. V6 a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。
4 Q! M' m/ M2 W5 E, g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。
9 i! k- p( ~" o  a- q+ \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。, \% k9 I8 C* C% g* h
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
3 T0 T' h+ _/ t" T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 ...
. `6 G; A3 H. T
“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。
* C+ \# U; g5 o6 S2 F/ r) [  ]2 v 塑性材料屈服与断裂是2个概念。
4 P9 Z% e5 l2 K! \4 D, a0 q) e6 K& ~

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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 + r9 Y* g9 D5 \, g2 z
“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。
& f& M$ m- m. t1 L9 C/ K- M 塑性材料屈服与断裂是2个概念。
0 z) G) \6 i1 X& G5 E+ @
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
7 m6 k" ~0 A9 n$ J8 Z
  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
: r6 F( L  E: `+ j9 p/ z2 _& Z; W7 {: ]! X3 [0 v
厦门大学 (挖坑)
9 w2 x( e' }( {, d( m# S& j图9-2非晶态聚合物的应力-应变曲线" q' i8 g# U& b5 z

( f7 J  X. q: Y* R5 s) E9 o# ^
7 N& `+ Q. ~; y: v2 M9 q" C7 l. Z; P图9-3晶态聚合物的应力-应变曲线: c" q; H! {" u% w' o# N; a
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' J+ Z. B8 q* \; w

3 B1 t. h8 B9 i  Z* g. p) X7 I1 f6 O

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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 " d2 K5 s; t9 L( V0 R4 E) C
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 ...
. E7 e! p  h9 @
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$ j  t; e4 B# ?# J% P5 L  a

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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。3 b  y# ]9 _' i; f, \
翻出笔记:
5 j( Y, c2 j5 \+ p2 w! J% p. ^+ q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”;
  M& f  E! C4 l+ J) w* T& v  |3 F9 G0 A8 w) T1 l! o

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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( i3 @+ M& I% S

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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
: [/ Z$ H6 v9 L* c6 l& V再看看什么是屈服极限,什么是比例极限就明白了,, y& B* B, j7 M+ u$ h/ ?$ G
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,  F. x3 B) d% U9 O. C3 j- z6 |
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,7 d; m% s2 Q6 m& u5 v" I% Q
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