《容许应力法》课件.pptx

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1、容许应力法PPT课件CATALOGUE目录容许应力法概述容许应力法的计算方法容许应力法的优缺点容许应力法的实际应用案例结论与展望01容许应力法概述容许应力法是一种基于材料力学性能和概率统计理论的强度设计方法，其特点在于将结构的安全性、可靠性和经济性相结合。总结词容许应力法是一种常用的结构设计方法，通过将材料的力学性能和概率统计理论相结合，对结构进行强度设计。这种方法的特点在于，它不仅考虑了结构的安全性，还考虑了结构的可靠性和经济性。在容许应力法中，结构的应力水平被限制在一定的范围内，以确保结构在正常工作条件下不会发生破坏。详细描述定义与特点容许应力法的应用领域容许应力法广泛应用于各种工程领域，

2、如机械、土木、航空航天等，尤其在复杂结构和关键部位的设计中应用更为广泛。总结词由于容许应力法具有安全可靠和经济性的优点，因此被广泛应用于各种工程领域。在机械工程中，容许应力法被用于设计各种机械零件和设备，如齿轮、轴、压力容器等。在土木工程中，容许应力法被用于设计桥梁、建筑和水利工程等。在航空航天工程中，容许应力法更是被广泛应用于飞机和航天器的关键部位设计。详细描述总结词容许应力法基于概率统计理论，通过分析材料的力学性能和结构的应力分布，计算出结构的容许应力，从而进行结构设计。要点一要点二详细描述容许应力法的基本原理是概率统计理论。该方法首先对材料的力学性能进行统计分析，得到材料的平均性能和变异

3、系数等参数。然后根据结构的应力分布情况，计算出结构的容许应力。最后，根据容许应力进行结构设计，确保结构的安全性和可靠性。在计算容许应力时，需要考虑多种因素，如材料的力学性能、结构的几何尺寸、工作条件等。容许应力法的基本原理02容许应力法的计算方法弹性模量屈服强度抗拉强度泊松比确定材料的基本力学性能参数01020304表示材料抵抗弹性变形的能力，是材料刚度的度量。材料开始发生屈服现象的应力极限。材料在拉伸过程中能承受的最大应力。描述材料横向变形与纵向变形之比的无量纲参数。基于材料的基本力学性能参数，考虑了长期静载作用下的应力分布和疲劳强度降低的因素。静载容许应力考虑了动载作用下材料应力的变化和冲

4、击效应，提高了安全储备。动载容许应力计算容许应力根据类似工程实践的经验，结合实际情况进行选择。利用概率论和数理统计的方法，考虑了载荷和材料性能的不确定性，以及结构的重要性等因素。安全系数的确定基于可靠度的安全系数基于经验的安全系数静载强度校核将计算得到的内力和确定的容许应力进行比较，判断是否满足强度要求。动载强度校核除了比较动载作用下的内力和动载容许应力外，还需考虑动载引起的疲劳损伤。结构强度的校核03容许应力法的优缺点 优点简单易行容许应力法是一种简单直观的方法，易于理解和应用，不需要复杂的数学模型和计算。安全可靠通过将应力限制在一定范围内，可以有效地避免因应力过大而导致的结构破坏，从而提高

5、结构的安全性和可靠性。适用范围广容许应力法适用于各种材料和结构的应力分析，包括金属、复合材料、橡胶等。经验依赖性01容许应力法的关键在于确定材料的容许应力值，这通常依赖于经验和实践数据，有时可能存在一定的主观性和不确定性。无法考虑疲劳和损伤02容许应力法只考虑了静力状态下的应力分布和大小，无法考虑循环载荷和疲劳对结构的影响，也忽略了结构内部的微小损伤积累。无法处理复杂结构和非线性问题03对于形状复杂、边界条件复杂或非线性问题，容许应力法可能无法给出准确的应力分析结果。缺点有限元法是一种数值分析方法，能够考虑结构的复杂形状、边界条件和非线性行为，提供更精确的应力分析结果。然而，有限元法需要较长的

6、计算时间和较高的技术要求。与有限元法比较实验法是通过实际测试来获取结构的应力分布和行为，具有较高的可信度。然而，实验法可能受到实验条件和测试设备的限制，且成本较高。与实验法比较与其他方法的比较04容许应力法的实际应用案例总结词桥梁结构的容许应力设计是容许应力法的重要应用之一，需要考虑多种因素，如载荷、材料属性、结构形式等。详细描述在桥梁结构的容许应力设计中，需要根据桥梁的使用载荷、跨度、材料属性等因素，进行详细的结构分析和计算，确定容许应力的范围。同时，还需要考虑施工过程中的载荷和温度变化等因素对结构的影响，以确保桥梁的安全性和稳定性。案例一：桥梁结构的容许应力设计VS压力容器的容许应力设计是

7、确保压力容器安全运行的关键环节，需要考虑压力、温度、材料属性等因素。详细描述在压力容器的容许应力设计中，需要根据容器的设计压力、设计温度、材料属性等因素，进行详细的结构分析和计算，确定容许应力的范围。同时，还需要考虑压力容器在运行过程中的载荷变化和温度变化等因素对结构的影响，以确保压力容器的安全性和稳定性。总结词案例二：压力容器的容许应力设计建筑结构的容许应力设计是确保建筑安全的重要环节，需要考虑建筑的使用功能、结构形式、材料属性等因素。在建筑结构的容许应力设计中，需要根据建筑的使用功能、结构形式、材料属性等因素，进行详细的结构分析和计算，确定容许应力的范围。同时，还需要考虑建筑在使用过程中的

8、载荷变化和环境因素对结构的影响，以确保建筑的安全性和稳定性。总结词详细描述案例三：建筑结构的容许应力设计05结论与展望容许应力法的定义和原理容许应力法是一种基于材料力学性能的强度设计方法，通过选取安全系数来考虑各种不确定因素，从而确定结构中的最大应力值。这种方法在工程设计中被广泛应用，尤其是在机械、土木和航空等领域。容许应力法的优缺点容许应力法具有简单、直观的优点，但也存在一些局限性，如无法考虑结构中的随机性和材料的不均匀性。此外，选择合适的安全系数是关键，过高的安全系数可能导致浪费，而过低的安全系数则可能带来安全隐患。与其他设计方法的比较与概率设计方法、失效模式和影响分析（FMEA）等方法相

9、比，容许应力法在某些情况下可能过于保守，但它的简单性和可靠性使其在某些领域仍具有不可替代的地位。结论展望未来研究方向：随着科学技术的发展，对结构安全性和可靠性的要求越来越高，因此需要进一步研究容许应力法的改进方法。例如，可以考虑引入概率论和统计学的知识，对安全系数进行更加科学合理的选取。此外，随着计算机技术的发展，数值模拟方法在结构设计中越来越受到重视，可以结合数值模拟方法对容许应力法进行改进。工程应用前景：尽管容许应力法存在一些局限性，但在一些特定领域，如航空航天、核能和重型机械等，由于其简单性和可靠性，容许应力法仍具有一定的应用价值。未来，随着新材料和新工艺的出现，容许应力法在工程应用中的地位可能会发生变化，但作为一种经典的结构设计方法，它仍将在某些领域发挥重要作用。与其他学科的交叉融合：随着跨学科研究的深入开展，可以尝试将容许应力法与其他学科进行交叉融合，以拓展其应用范围和改进其设计方法。例如，可以结合生物学和医学等领域的知识，将容许应力法应用于生物医学工程和人体植入物等领域；也可以结合环境科学等领域的知识，将容许应力法应用于环保工程和可持续性发展等领域。通过学科交叉融合，有望为容许应力法的改进和发展带来新的思路和方法。THANKS感谢观看