强度设计计算的任务是,首先分析零部件中所受的载荷和所产生的应力,其次要根据失效类型来确定许用应力,最终要使得零部件中的实际应力σ不超过许用应力[σ],即σ≤[σ]。这就是保证所设计的机械能安全运行的强度判据,据此设计计算出零部件的合理尺寸与结构。
——安全系数和许用应力(徐灏)
个人初期学习有限元的时候喜欢整一些“高大上”的东西,比如流固耦合,碰撞跌落,断裂破坏等,那个时候主要看各类“入门到精通”的操作书籍,但是感觉怎么都摸不到仿真的门槛;
之后经前辈指点,从“材料力学”开始稳扎稳打,这个阶段主要学习各类“力学基础理论”,查阅的书籍也偏理论性,虽然许多知识还不太完善,但是一个简陋的力学分析框架已有雏形;
现在出来工作,接触的都是实际"工程问题",因此需要将自己在分析方面的能力和实际工程问题更加紧密地结合起来,主要看一些与工程问题结合比较紧密的书籍,本文推荐的《安全系数与许用应力》一书就属此类。
第1章为概论,通过一些工程结合的问题,告诉读者强度设计的基本任务,为什么确定合理的安全系数和许用应力这么重要,计算安全系数和许用应力包含的内容以及影响因素。
通过这一章节,读者大致能够明白,虽然计算出结构真实的应力很重要,但是强度设计的内容还远没有结束。
第2~8章开始针对不同结构和材料在各种使用工况下计算安全系数的方法进行说明,包括常温静力,接触,冲击,高低周疲劳,高温蠕变和疲劳,考虑缺陷等。
一般来说,大部分工程师了解2~3章节内容即可,其余章节针对的领域相对比较专业,牵扯的理论也更加复杂。
第9章为使用可靠性设计计算方法下的安全系数,这一章节在概论中已有预示:在载荷和材料离散程度较大的情况下,不可能100%避免破坏,因此需要将破坏概率限定在一定的概率内,这种计算安全系数的办法已经在很多领域得到广泛应用。
虽然书本有点年限了,很多数据已经不适合现在的设计方法以及规范标准,但是书籍提供的知识框架比较完整,研究方法大部分依旧适用,个人觉得还是非常适合工程师特别是分析工程师了解和学习。
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