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。