钢材安全系数与许用应力.doc

安全系数与许用应力由于各种原因使结构丧失其正常工作能力的现象，称为失效。工程材料失效的两种形式为：　　（1）塑性屈服，指材料失效时产生明显的塑性变形，并伴有屈服现象。如低碳钢、铝合金等塑性材料。　　（2）脆性断裂，材料失效时几乎不产生塑性变形而突然断裂。如铸铁、混凝土等脆断材料。　　许用应力：保证构件安全可靠工作所容许的最大应力值。对于塑性材料，进入塑性屈服时的应力取屈服极限，对于某些无明显屈服平台的合金材料取，则危险应力或；对于脆性材料：断裂时的应力是强度极限，则。构件许用应力用表示，则工程上一般取 　　塑性材料： ；　　脆性材料：分别为塑性材料和脆性材料的安全系数。表1　　常用金属材料拉伸和压缩时的机械性质（常温、静载）材料名称 牌号 屈服点 抗拉强度 抗压强度 伸长率 % 用途 普通碳素钢(GB700-65)GB700-88 A3Q235钢 240（2400） 380～470 (3800～4700) ? 25～27 金属结构构件，普通零件 A5Q275钢 280（2800） 500～620(5000～6200) ? 19～21 同上 优质碳素钢GB699-88 45 360(3600) 610(6100) ? 16 强度要求较高的零件，齿轮、轴等 50 390(3900) 660(6600) ? 13 齿轮、连杆、轮缘扁弹簧、轧辊等 普通低合金钢GB1591-88 16Mn 280～350(2800～3500) 480～520(4800～5200) ? 19～21 建筑结构、起重设备、容器、造船、矿山机械 15MnV 340～420(3400～4200) 500～560(5000～5600) ? 17～19 中高压容器、车辆、 桥梁、起重机 材料名称 牌号 屈服点 抗拉强度 抗压强度 伸长率 % 用途 合金结构钢GB3077-88 40Cr（调质） 550～800(5500～8000) 750～1000(7500～10000) ? 9～15 齿轮、轴、曲轴、连杆等 40MnB（调质） 500～800(5000～8000) 750～1000(7500～10000) ? 10～12 可代替40Cr钢 球墨铸铁GB1348-88 ? 300～420(3000～4200) 400～600(4000～6000) ? 1.5～10 轧辊、曲轴、凸轮轴、齿轮、活塞、阀门、底座 灰口铸铁GB9439-88 HT15-33 100～280(1000～2800) 650(6500) ? 轴承盖、基座、泵体、壳体 HT20-40 ? 160～320(1600～3200) 750(7500) ? 同上 铝合金GB3190-82 LY11 110～240(1100～2400) 210～420(2100～4200) ? 18 航空结构件、铆钉等 LD9 280(2800) 420(4200) ? 13 内燃机活塞等 铜合金GB5233-85 QA19-2(软) 300（3000） 450(4500) ? 20～40 船舶零件 QA19-4（软） 200(2000) 500～600(5000～6000) ? 40 齿轮、轴套等 表2　　常用非金属材料拉伸和压缩时的机械性质（常温、静载）材料名称 抗拉强度 抗压强度 伸长率% 用途 酚醛层压板(HG2-212-65) 85～100（850～1000） 垂直于板层：230～250（2300～2500）平行于板层130～150(1300～1500) ? 结构材料和各种机械零件 有机玻璃 55(550) 130(1300) ? ? 聚三氟氯乙烯 () ? 耐腐蚀高压密封件、泵和管道零件 聚四氟乙烯 14～24(140～240) ? 150～350 耐腐蚀、耐高温的密封元件、管道、衬里、容器、轴承等 尼龙 55～70(550～700) 46～90(460～900) 10～200 ? 红松（顺纹） 98(980) 33(330) ? ? 杉木（顺纹） 77～97（770～970） 36～41（360～410） ? ? 混凝土 0.3～1（3～10） 2.5～80（25～800） ? ?