材料的許用應力和安全系數計算三角

1、第四節(jié)第四節(jié)許用應力許用應力安全系數安全系數強度條件強度條件.強度計算。三角函數強度計算。三角函數由脆性材料制成的構件，在拉力作用下，當變形很小時就會突然斷裂，脆性材料斷裂時的應力即強度極限σb；塑性材料制成的構件，在拉斷之前已出現塑性變形，在不考慮塑性變形力學設計方法的情況下，考慮到構件不能保持原有的形狀和尺寸，故認為它已不能正常工作，塑性材料到達屈服時的應力即屈服極限σs。脆性材料的強度極限σb、塑性材料屈服極限σs稱為構件失效的極

2、限應力構件失效的極限應力。為保證構件具有足夠的強度，構件在外力作用下的最大工作應力必須小于材料的極限應力。在強度計算中，把材料的極限應力除以一個大于1的系數n（稱為安全系數），作為構件工作時所允許的最大應力，稱為材料的許用應力用應力，以[σ]表示。對于脆性材料，許用應力bbn???][（58）對于塑性材料，許用應力ssn???][（59）其中bn、sn分別為脆性材料、塑性材料對應的安全系數。安全系數的確定除了要考慮載荷變化，構件加工精度

3、不同，計算差異，工作環(huán)境的變化等因素外，還要考慮材料的性能差異（塑性材料或脆性材料）及材質的均勻性，以及構件在設備中的重要性，損壞后造成后果的嚴重程度。安全系數的選取，必須體現既安全又經濟的設計思想，通常由國家有關部門制訂，公布在有關的規(guī)范中供設計時參考，一般在靜載下，對塑性材料可取0.2~5.1?sn；脆性材料均勻性差，且斷裂突然發(fā)生，有更大的危險性，所以取0.5~0.2?bn，甚至取到5~9。為了保證構件在外力作用下安全可靠地工作，

4、必須使構件的最大工作應力小于材料的許用應力，即][maxmax????AN（510）上式就是桿件受軸向拉伸或壓縮時的強度條件強度條件。根據這一強度條件，可以進行桿件如下三方面的計算。1強度校核強度校核已知桿件的尺寸、所受載荷和材料的許用應力，直接應用（510）式，驗算桿件是否滿足強度條件。2截面設計截面設計已知桿件所受載荷和材料的許用應力，將公式（510）改成][?NA?，由強度條件確定桿件所需的橫截面面積。3許用載荷的確定許用載荷的確

5、定已知桿件的橫截面尺寸和材料的許用應力，由強度條件][max?AN?確定桿件所能承受的最大軸力，最后通過靜力學平衡方程算出桿件所能承擔的最大許可載荷。例54一結構包括鋼桿1和銅桿2，如圖521a所示，A、B、C處為鉸鏈連接。在圖5—22解：由于][1?、][2?已知，故首先求出AC桿和BC桿的軸力N1和N2，然后由][111?N?A，][222?N?A求解。（1）求兩桿的軸力取節(jié)點C研究，受力分析如圖522b，列平衡方程030cos30

6、cos0????????BCACNN解得ACBCNN??030sin30sin0????????QNNBCAC解得NAC=Q=50kN(拉)NBC=?NAC=?50kN(壓)（2）求截面直徑分別求得兩桿的橫截面面積為224263222224263111cm5.62m105.62m1081050][cm13.3m1013.3m101601050][???????A???????A????NN直徑cm9.84cm0.242211??????