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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?
' E" F1 ~3 r6 ~( K- V8 `$ l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
! Y! C3 H) b" [1 K$ ]
! O- c/ L, ~+ F% I3 e7 d" O7 @3 h补充内容 (2014-10-1 15:45):
3 c: r1 g5 q2 q% i/ K) D8 {$ o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。
; m' F  `5 g* t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。7 z7 }" f9 S: D* g5 s
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。; M3 _9 a$ P& \. y8 k( f: M  p
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。' }! s" c7 u) V# u  t0 U
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
- F5 @; a. D; I0 O" z5 i" U5 F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 ...

( q) \: a0 s  a0 k0 W; M' F! m“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。# [4 w" N0 l: p
塑性材料屈服与断裂是2个概念。( b, |! |$ h% 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
' b& y3 A) r' P+ b( Q“塑料材料断裂时的应力是屈服点”,错了。
9 q3 z9 r8 S6 \8 q" B4 |# r# F 塑性材料屈服与断裂是2个概念。
1 g' {% O- W% p+ J+ P
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。

点评

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 ; Q) u+ b: @' j1 t; X/ a
  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; L- }9 A  H7 f; S- t( o
4 E, s$ |, I! n+ ^
厦门大学 (挖坑)
' d6 R5 V4 ^7 K. n- H图9-2非晶态聚合物的应力-应变曲线' i, ^; R1 y, w4 W

+ o6 s- Z6 L3 @2 ]
3 ~& Q! w! C1 h: E/ U! p7 K图9-3晶态聚合物的应力-应变曲线
% v5 o+ f2 `  t5 Q
4 x- j1 n; p9 O& U  j# ?* I# J: _, p) o- e
7 g! f+ o# C* ~9 [  [& e
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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
8 B' Z& X6 f; x1 |# X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 }' i  H! @1 |, e7 n5 v, c" T
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
2 h4 _/ h% K# L

点评

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。
( D. S) L' J" Q  U, w' n4 p翻出笔记:0 \& e8 E, j5 Z2 P) b5 C8 z; ]
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”;
5 @9 @0 I' i: }  v, h( w8 c% c; j7 P) V8 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, P: ?5 r1 X. j0 w* \

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点评

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: J3 n" u0 ^* v& D/ [+ T2 T0 J
再看看什么是屈服极限,什么是比例极限就明白了,
# r* q# F4 b" ?5 u$ u* u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,8 O9 S  M6 ^1 H
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,
! z! v/ u; }  w- e/ C/ E
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