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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?
' a, k; [* M6 \) }; L( t) Q! D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 |, r: r: J5 ?
8 [7 ~( ]) T7 T# L/ Q- i5 F# e, l
补充内容 (2014-10-1 15:45):
' g% D' f7 _4 ?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。% P; a/ K" G0 ]7 k+ v: K
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。8 u3 g- f! e" q' L: m, 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。
3 Q4 j4 y' W8 H) a. p. Y. F/ K% f9 ^6 ^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。2 [+ L; p4 T" a# L( ?3 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   |! t7 y& l$ _; v# ]( a0 T# Y( r
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 ...
3 v$ D, u6 o7 u2 Q
“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。) n* s; h" o2 D' M/ s7 v+ X
塑性材料屈服与断裂是2个概念。
- j; ^" u. l2 d0 o6 h

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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 0 p, C  N# g- _, I6 @' U# Y7 J
“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。, u  e5 u( E$ F% n
塑性材料屈服与断裂是2个概念。

" H( Q4 }/ @' ?$ e* X( H( g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 2 o4 }3 d4 m: @. ?; }: \( f
  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
0 |) o) s/ t/ ~. s' o" X: J2 c; V4 @+ Y. y7 R5 {
厦门大学 (挖坑)
# Q" k. K6 Z( X) _' [图9-2非晶态聚合物的应力-应变曲线
  O# l, ?% z3 n6 W# ~, ~5 _
/ |4 L% w8 E% O( Q9 [; |4 V2 }6 l1 @
9 @/ B& h, f% y图9-3晶态聚合物的应力-应变曲线/ H4 {6 _0 U3 _- G8 \  I! v: D0 b
* y1 x0 f+ [* A6 Q! A
6 E: p& S8 `3 }- z

# f" ^4 D2 F) R: a  p& U, D

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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
+ _3 |' J- C- t% W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 ...

* i% }! m7 O; n% P7 j" n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
' J7 U5 U- c1 V9 ~% B: L

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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。
% J1 x0 T# b% T' M/ Q翻出笔记:
9 _2 B* w, ]* h3 c) K4 D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”;9 C' {3 t: m, T  [

5 N3 l" O. l9 ?" ?8 k6 [

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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 Q7 m# Z2 j. M6 i1 W7 g3 H

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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
( Y: m( o3 U1 C再看看什么是屈服极限,什么是比例极限就明白了,
  t. y/ t+ E2 w9 N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,& s- Y2 W/ o' i' d& a
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,
- c( \' }: h$ g, z
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