机械设计中使用的安全系数|重要,请收藏好
安全系数是进行机械工程设计时,为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果,必须确保保留足够的安全系数,以应对不确定的情况。
通常将其定义为最大应力与工作应力之比,在数学上
安全系数公式:
安全系数=最大应力/工作或设计应力
对于易延展材料(例如低碳钢),其屈服点已明确定义,安全系数基于屈服点应力,在这种情况下。
安全系数=屈服点应力/工作或设计应力
在脆性材料(例如铸铁)的情况下,屈服点不能像韧性材料那样很好地定义。因此,脆性材料的安全系数基于极限应力
安全系数=极限应力/工作或设计应力
此关系也可用于延性材料。
机械设计安全系数
机械设计安全系数
影响安全选择的因素:
一般选择较高FOS的情况
1)如果力的大小和确切性质未知,则选择较高的FOS。
2)如果有可能受到冲击或看不见突然的载荷,则应选择较高的FOS。
3)如果部件中可能有残余应力或初始应力,则应选择较高的FOS。
4)如果发生故障,生命/财产风险很高,则选择较高的FOS。
5)当期望组件具有很高的可靠性时,则选择更高的FOS。
6)如果无法维修这些组件,或者该组件出现故障会带来很多不便,则应选择更高的FOS。
安全系数是物体承受的最大应力与施加应力的比值。只要安全系数大于或等于安全系数,施加的应力就小于或等于最大应力,物体就可以承受载荷。
每当安全系数小于1时,所施加的应力大于最大应力,则对象无法承受所施加的应力,从而导致故障。
影响不安全因素有很多,例如
1-材料强度
2-不可预见因素,设计人员考虑不到。
3-加载(静态,冲击,重复)。
4-应力分析的复杂性
5-成本
6-环境和温度,这个因素也会影响材料的。
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