材料力学安全系数公式

材料力学安全系数公式,第1张

安全系数是进行土木、机械等工程设计时,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,工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力,安全系数=极限应力/许用应力≥1,即极限应力与许用应力之比,二者之比叫做安全系数。

安全系数是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度,其值大于等于1。

材料力学挠度计算公式一览表如下:

挠度计算公式:Ymax=5ql^4/(384EI)(长l的简支梁在均布荷载q作用下,EI是梁的弯曲刚度)。

挠度是在受力或非均匀温度变化时,杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关。挠度,弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。

公式使用注意事项:

挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时,通常选取坐标轴x向右为正,坐标轴y向下为正。选定坐标轴之后,梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数,其表达式称为梁的挠曲线方程,即γ= f(x) 。

显然,挠曲线方程在截面x处的值,即等于该截面处的挠度。 

挠曲线在截面位置坐标x处的斜率,或挠度γ对坐标x的一阶导数,等于该截面的转角。

关于挠度和转角正负符号的规定:在上图选定的坐标系中,向上的挠度为正,逆时针转向的转角为正。

材料力学面积矩计算:面积S形心至基点的距离。

把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx= ydF。材料力学的主要研究对象是杆件以及由若干杆件组成的简单杆系,同时也研究一些形状与受力均比较简单的板与壳。至于一般较复杂的杆系与板壳问题,则属于结构力学与弹性力学等的研究范畴。

根据材料力学

在承受弯矩Μ的梁截面上和承受扭矩T 的杆截面上,最大的弯曲应力σ和最大的扭转应力τ出现于离弯曲中性轴线和扭转中性点垂直距离最远的面或点上。σ和τ的数值为 -0032√(C+W)-021√(RD↑2) 式中Jxx和J0分别为围绕中性轴线XX和中性点O的截面惯性矩;Jxx/y和J0/y分别为弯曲和扭转的截面模量。

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