04 名义应力静强度评估流程(FKM)

专注于仿真分析和振动分析

00 导读

    FKM 指南中的名义应力静强度评估方法初看起来是比较繁琐的，需要整理出一个流程才能清晰起来。本文总结出了一套流程，需要说明，不同材料的评估流程可能稍有区别。

01 研究背景

对常见的金属材料进行强度评估，材料力学提供了四种基本的强度准则。当然，其中最常用的还是第四强度准则（畸变能密度准则），该准则考察的应力指标称为等效应力，也称为米塞斯应力(Von Mises 应力)。其次是第三强度准则（最大切应力准则），该准则考察的应力指标称为应力强度，也称为特斯卡应力(Tresca 应力）。从等效应力和应力强度的数学表达式可得，一点的应力强度总是略大于等效应力，也就是说，第三强度准则略微比第四强度准则保守一些。

很显然，四种强度准则还不够，即使是对于金属材料也是不够的，所以才会出现FKM强度评估指南。从FKM指南能看到基本强度准则的影子，但要更复杂和更繁琐。

02 评估流程

01 Effective diameter

第一步：确定截面的有效直径

02 Technological size factor

第二步：确定材料的尺寸系数

03 Anisotropy factor

第三步：确定材料的各向异性系数，通常为1

04 Standard component values

第四步：确定标准构件强度值

05 Stress concentration factor

第五步：确定应力集中系数

06 ficticious yield strength

第六步：确定虚拟屈服强度

07 Plastic notch factor  

第七步：确定塑性缺口系数

08 Section factor

第八步：确定截面系数

09 strength factor

第九步：确定强度系数

10 Allowable stress

10 确定许用应力

11 Safety factor

11 确定安全系数

12 Degree of utilization

12 确定利用率

**以上的截图只是示意，实际要更复杂。