機(jī)械設(shè)計(jì)中安全系數(shù)怎么確定

糊涂張狗蛋

書上說(shuō):一般查表,也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)然既查不到有沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的,就往和他近似或者受力更復(fù)雜的上面查表或者套經(jīng)驗(yàn).

oldpipe

回答這個(gè)問(wèn)題前，先要費(fèi)點(diǎn)口舌說(shuō)說(shuō)為什么要有安全系數(shù)以及安全系數(shù)的本質(zhì)是什么。
從純而又純的理論出發(fā)，只要負(fù)載小于構(gòu)件的承載能力，就不會(huì)有破壞發(fā)生，如同0.999999……<1，永遠(yuǎn)不會(huì)有問(wèn)題。然而，實(shí)際情況從來(lái)不是也永遠(yuǎn)不會(huì)是純而又純的理論所描述的那樣簡(jiǎn)單。材料的性能、構(gòu)件的尺寸必然會(huì)有這樣那樣的偏差，實(shí)際載荷也會(huì)有這樣那樣的變化。對(duì)這些偏差和變化的描述，運(yùn)用到統(tǒng)計(jì)技術(shù)，于是有了統(tǒng)計(jì)特征——均值、方差……。

在做設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式能處理的只能是確定的具體數(shù)字，于是采用均值是個(gè)現(xiàn)實(shí)并且合理的選擇。當(dāng)選擇設(shè)計(jì)承載能力大于給定負(fù)荷時(shí)，后一個(gè)問(wèn)題就會(huì)冒出來(lái)——構(gòu)件的的承載能力是在一個(gè)范圍內(nèi)分布的，實(shí)際的載荷也在一個(gè)范圍內(nèi)分布，這兩個(gè)分布一旦有重合區(qū)出現(xiàn)，就有了發(fā)生破壞的概率。我們做的只是將兩者的均值錯(cuò)開(kāi)，而這兩者的分布會(huì)在何種程度上重合？

安全系數(shù)由此產(chǎn)生：將根據(jù)均值設(shè)計(jì)的承載能力以一定的倍數(shù)與給定的負(fù)荷均值錯(cuò)開(kāi)，使兩個(gè)分布的疊加區(qū)小到可以接受。這是一種簡(jiǎn)單有效的處理方法，雖然顯得有些粗糙，不太講理。

在數(shù)學(xué)層面上考慮這個(gè)問(wèn)題，安全系數(shù)應(yīng)該這樣得到：給定的載荷分布和承載能力分布條件下，安全系數(shù)給出了兩者均值的偏距，也就確定了分布的疊加范圍即破壞發(fā)生的概率，這個(gè)概率與發(fā)生破壞后造成的損失相乘，得出一個(gè)期望值。增加安全系數(shù)，破壞的概率降低，破壞損失的期望也隨之降低，但增加安全系數(shù)會(huì)增加成本。單就經(jīng)濟(jì)層面而言，因增加安全系數(shù)而增加的成本，與破壞損失的期望值相等時(shí)，這個(gè)安全系數(shù)是最經(jīng)濟(jì)的，因而也是最合理的，也可以認(rèn)為，這就是安全系數(shù)的取值基準(zhǔn)或下限。

李揚(yáng)_QT2sl

陳小困 發(fā)表于 2016-10-27 11:08
做個(gè)三峽大壩 安全系數(shù)，給1000，過(guò)分么？

估計(jì)不到 5

wangk821

首先得查機(jī)械手冊(cè)，然后和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)想對(duì)比。

alex_謝

我一般設(shè)計(jì)時(shí)安全系數(shù)選擇2，校核時(shí)把安全系數(shù)降低到1.5再看看是否可以

一份耕耘

一般是2~3