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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 低碳鋼的抗壓強(qiáng)度值？ [打印本頁]

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 10:16
標(biāo)題: 低碳鋼的抗壓強(qiáng)度值,？
本帖最后由曉昀于 2011-4-14 10:27 編輯

請(qǐng)問：

低碳鋼的抗壓強(qiáng)度怎么查或者怎么計(jì)算,？有人說其抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度大許多,，這個(gè)說法能找到依據(jù)或出處嗎,？能否從下面的曲線圖看,，低碳鋼的抗壓強(qiáng)度是多少,？

設(shè)計(jì)一試驗(yàn)臺(tái),，有承重立柱想用2根250x250"H"鋼設(shè)計(jì),，最大壓力為300T,需要核算型鋼抗壓能力,，用到其抗壓強(qiáng)度值。

[attach]210156[/attach]

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 10:26
本帖最后由曉昀于 2011-4-14 10:27 編輯

有人說：針對(duì)這個(gè)具體問題用屈服強(qiáng)度代替抗壓強(qiáng)度計(jì)算即可,。我覺得有些不妥,，應(yīng)該使用強(qiáng)度極限核算。因?yàn)�,，在H鋼受壓時(shí),，若鋼材產(chǎn)生屈服，不足以導(dǎo)致試驗(yàn)臺(tái)破壞,，仍然可以工作,；當(dāng)H型鋼受壓發(fā)生破壞，就徹底不能工作,。我的想法對(duì)嗎,？求證之？

作者: leftwall 時(shí)間: 2011-4-14 10:29
壓縮不是屬于“剪”斷的么

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 10:30

leftwall 發(fā)表于 2011-4-14 10:29 & G6 J+ D; g$ U; d! f
壓縮不是屬于“剪”斷的么

您的意思是：用剪切強(qiáng)度計(jì)算嗎？謝謝,！

作者: leftwall 時(shí)間: 2011-4-14 10:37

曉昀發(fā)表于 2011-4-14 10:30 7 C% {! H7 p2 W
您的意思是：用剪切強(qiáng)度計(jì)算嗎,？謝謝！

大概有這個(gè)印象,，但不確定,，需要你自己證實(shí)一下另外剪切極限一般也沒有，有兩個(gè)準(zhǔn)則可以參考
屈雷斯屈服條件：剪切屈服強(qiáng)度=1/2 * 抗拉屈服強(qiáng)度,；
米賽斯屈服條件：剪切屈服強(qiáng)度=1/根號(hào)3 * 抗拉屈服強(qiáng)度還有就是鋼結(jié)構(gòu)是998的強(qiáng)項(xiàng),，如果他沒回復(fù)這個(gè)帖子你可以私下問問他

作者: 2266998 時(shí)間: 2011-4-14 10:44
這是基本理論了，一個(gè)看應(yīng)力的狀態(tài),，一個(gè)看結(jié)構(gòu)狀態(tài),，

舉幾個(gè)淺顯的例子，
1 當(dāng)不滿足歐拉條件時(shí),，不是強(qiáng)度的問題,，是穩(wěn)定性的問題，強(qiáng)度可以還富裕,，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)跨了,，

2 當(dāng)不滿足斜切條件時(shí)，不是被壓潰,，而是被切剪所破壞了,，此時(shí)抗壓值尚夠，但已經(jīng)破壞了,，

3 當(dāng)不滿足擠壓條件時(shí),，材料的局部因擠壓已經(jīng)破壞，而整體結(jié)構(gòu)尚在,，

4 當(dāng)連接結(jié)構(gòu)的沖切條件不夠的時(shí)候,，立柱可能尚在，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)損壞,，

作這類東西,，要分析具體的對(duì)象，看薄弱點(diǎn)在哪里,？
一個(gè)厚點(diǎn)的‘棋子’可能發(fā)生剪切破壞,，基本是45度的，有點(diǎn)誤差,，誤差的來源是內(nèi)部因素,，而‘薄于棋子’的‘大餅’，就一定是發(fā)生擠壓破壞,，

阿拉說這些以后,，常對(duì)諸位說，大家的師傅都哪里去了？那個(gè)家伙要告訴你們這些,，不能躲起來,，阿拉20多的時(shí)候，師傅告訴這些東西,，而結(jié)構(gòu)是自己計(jì)算的,，不論多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，你得會(huì),，但這類實(shí)質(zhì)的道理,，得有人告訴你，

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 11:05
感謝樓上兩位老師的指點(diǎn),！非常感謝998老師提綱挈領(lǐng)式的總結(jié),，也指出了考慮問題的思路！有一點(diǎn)力學(xué)基礎(chǔ),，但是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有接觸過,，先補(bǔ)差，再仔細(xì)研讀998老師所寫的,。

作者: metalstorm 時(shí)間: 2011-4-14 11:24
樓主說的抗壓強(qiáng)度校核一般是用在鑄鐵或者混凝土這種材料上，6樓大俠說的才是正解哦

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 14:13
本帖最后由曉昀于 2011-4-14 14:13 編輯

題目：2根1800mm的H鋼,，下端固定,，上端自由且承受豎直向下的壓力300噸。300端的壓力是通過油缸往下拉設(shè)備的主軸傳遞在H鋼的上端,。計(jì)算下來柔度或長細(xì)比λ=57,。

驗(yàn)證了998老師說的第一條件：λ大于λ1（=100，Q235）,，大柔度壓桿問題,；而滿足λ小于λ2（=61.6）。即短粗桿按強(qiáng)度問題計(jì)算,。

不知是否正確,？請(qǐng)老師指正。

作者: 2266998 時(shí)間: 2011-4-14 14:40
回復(fù) 曉昀的帖子

計(jì)算尚不完整,，你只考慮了純靜態(tài)計(jì)算,，這是純理論的，沒有任何實(shí)用價(jià)值,，
要加入干擾,，比如側(cè)向力隨機(jī)干擾，地震干擾,，看多大的位移就失穩(wěn)了,？位移還與基礎(chǔ)布置有關(guān)系，不僅是桿件的問題，是一個(gè)系列體,，
你現(xiàn)在這么玩,，要好久才能玩成，因?yàn)闆]有總體概念,，
做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，必須先做總體模型，把載荷,、干擾,、柱間支撐，總體穩(wěn)定性都做進(jìn)去,，再回頭考慮每個(gè)桿件的問題,，你現(xiàn)在是先考慮單一桿件了，方式不對(duì),，你現(xiàn)在這么玩,，玩不出來，
你師傅呢,？找那家伙上來說話,，阿拉問他！
按理說,，你這規(guī)模的廠子,，你一定有師傅啊，你都做項(xiàng)目了,，怎么沒有師傅帶一下呢,？你現(xiàn)在這樣，也沒有辦法給人家分配工作�,�,？其它家伙怎么玩呢？

看來阿拉不了解的東西還多啊,，阿拉20多的時(shí)候,，不是這個(gè)玩法，你得把總體作了,，數(shù)十人在等你的結(jié)構(gòu),，給你畫圖，

作者: 曉昀 時(shí)間: 2011-4-14 15:11
988老師謝謝您能推心置腹指出問題,！我真的很慚愧,！我很不擅長鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，僅有的力學(xué)知識(shí)就是上大學(xué)時(shí)的材料力學(xué)基礎(chǔ),，機(jī)械設(shè)備中的其他計(jì)算還能對(duì)付,，就是涉及鋼結(jié)構(gòu)的就膽怯,，不騙你。我的師傅就是老板,，細(xì)節(jié)的鋼結(jié)構(gòu)理論估計(jì)他也沒有,。我們所做設(shè)備中最多的鋼結(jié)構(gòu)就是設(shè)備的撬體，但是那個(gè)受力分析沒有這么復(fù)雜,。

這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)我手勾了一個(gè)草圖給下面同事,，但是他沒有表達(dá)出我的意思�,？赡苓@個(gè)問題我沒有敘述清楚,。
問題描述如下：
在一個(gè)四方形的底座上有兩根250x250的H鋼，高度為1800mm,，2跟H鋼之間的距離為700mm,，被試驗(yàn)設(shè)備寬度為650左右，并座在距離為700mm的2根H鋼上端,，設(shè)備的主軸豎直向下,。通過2個(gè)對(duì)稱布置的液壓油缸給設(shè)備主軸施加向下的力，一個(gè)油缸施加150噸,；主軸再通過設(shè)備內(nèi)部的軸承將施加的力傳給設(shè)備兩邊的安裝軸上,，再通過這2個(gè)安裝軸傳遞給H鋼。底座的高度也為250,，與H型鋼是同類型鋼材,。

作者: 無能 時(shí)間: 2011-4-14 22:40
本帖最后由無能于 2011-4-14 23:16 編輯

這跟油壓機(jī)相似，不過載荷是反向的,。
但我們首先不考慮壓桿穩(wěn)定,，只考慮彎曲,。
作用在頂端上的150噸力,，如果偏離H鋼軸心線一個(gè)微小夾角，會(huì)在底部產(chǎn)生多大的彎矩呢,？
假設(shè)偏角為0.5°,，那么在底端產(chǎn)生彎矩sin0.5°*1.8m*150WN=23560Nm。
再假設(shè)頂端載荷偏離形心10mm,，則又在全長產(chǎn)生彎矩150WN*0.01m=15000Nm,。
共計(jì)在弱軸Wy上產(chǎn)生彎曲應(yīng)力38560Nm / 233 cm^3 = 165MPa。
要命的是,，這時(shí)候柱子已經(jīng)有撓度,，中間截面向水平移動(dòng)了一點(diǎn)，那么頂端載荷在中間截面上,，是不是又產(chǎn)生了彎矩呢,？這個(gè)咱考慮不過來,，就先不考慮了。
設(shè)假若產(chǎn)生扭矩,，則有可能是sin0.5°*150WN*0.01m=150Nm,，這個(gè)有點(diǎn)小哈，咱們就忽略它先,。
還有壓應(yīng)力150WN/8100mm^2=185MPa,。
再加上制造安裝偏差，及H鋼在全長上的形狀誤差,，在相應(yīng)截面上又產(chǎn)生應(yīng)力,。
但是，你怎么能肯定偏角會(huì)小于0.5°,，而偏心會(huì)小于10mm,？
所以問題麻煩去了，樓主這個(gè)設(shè)計(jì)若貿(mào)然就畫圖拿去制造,，后果不堪設(shè)想,。
再看壓桿穩(wěn)定，它的公式是從“梁”的公式推導(dǎo)出來的,，所以壓桿穩(wěn)定不是壓桿的問題,，而是梁的問題。

建議用桁架結(jié)構(gòu),，首先構(gòu)造幾何不變體系（三角形格子）,，將長立柱分割成短立柱，最好分割成壓應(yīng)力控制的短粗桿,，咱不會(huì)算穩(wěn)定,，還不會(huì)算壓縮么，呵呵,。
其次精心設(shè)計(jì)梁柱節(jié)點(diǎn),，保證梁上的彎矩別傳遞到立柱上，這樣你的立柱就是“純立柱”了,，理論就可以用上了,。
立柱是解決了，再來算梁,，得保證梁是梁,，別變成軸了，若是如H鋼這種開口截面,，變成軸就脆弱了,。
最后設(shè)計(jì)所有節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)若頂在H鋼的翅膀上,，得用加強(qiáng)板加強(qiáng)翅膀,，因?yàn)榇藭r(shí)翅膀從截面看,，又是懸臂梁。

從整體到個(gè)體,，從上面到下面,，從中間截面到局部節(jié)點(diǎn)，所有的地方都考慮周全了,，基本就沒事了,，再出事就只能聽天由命了。為什么這么說呢,？俺向來信命,，覺得人算不如天算，所以地震計(jì)算還是免了,，料想沒有人會(huì)在發(fā)地震時(shí)開機(jī),。再說了，美國世貿(mào)大廈設(shè)計(jì)的不好么,？不還是照樣塌了,？上海的那個(gè)大廈，吸取了911教訓(xùn)做的設(shè)計(jì),，據(jù)說飛機(jī)撞也沒事,，但它真的能固若金湯么？人真的能勝天么,？笑話,！
于是敝人的哲學(xué)體系就完備了，“盡人事而聽天命”,。

我沒有設(shè)計(jì)過這種重型結(jié)構(gòu),，并且在工作中也幾乎都用不上做這種設(shè)計(jì)和計(jì)算，以上純粹是紙上談兵,。

作者: 無能 時(shí)間: 2011-4-14 23:14
998大俠果然是高手,，做機(jī)械的竟然精通鋼結(jié)構(gòu)，令敝人嘆服,！
敝人不才,，斗膽試解大俠之回帖,，說錯(cuò)了大家勿怪,，純粹是紙上談兵。

這是基本理論了,，一個(gè)看應(yīng)力的狀態(tài),，一個(gè)看結(jié)構(gòu)狀態(tài)，

應(yīng)力對(duì)桿件中間截面而言,，無非材力的拉壓剪扭彎,，對(duì)節(jié)點(diǎn)而言,，得上彈性力學(xué)，當(dāng)然這是嚇唬人的話,，若用節(jié)點(diǎn)板或節(jié)點(diǎn)塊,，查手冊(cè)即可。
結(jié)構(gòu)狀態(tài)就是結(jié)構(gòu)形式了,，剛架結(jié)構(gòu)還是桁架結(jié)構(gòu),，桁架結(jié)構(gòu)也分好多種的，剛架結(jié)構(gòu)也是,。但歸根結(jié)底,，一上有限元，全部搞定,。

舉幾個(gè)淺顯的例子,，
1 當(dāng)不滿足歐拉條件時(shí)，不是強(qiáng)度的問題,，是穩(wěn)定性的問題,，強(qiáng)度可以還富裕，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)跨了,，

這個(gè)就是壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容了,。為什么穩(wěn)定性排第一呢？實(shí)際是彎曲排第一,，敝人在敝貼中說過,，所有的應(yīng)力中彎曲應(yīng)力最厲害。

2 當(dāng)不滿足斜切條件時(shí),，不是被壓潰,，而是被切剪所破壞了，此時(shí)抗壓值尚夠,，但已經(jīng)破壞了,，

塑性材料的變形實(shí)際就是剪切變形，從微觀上說是晶體滑移,，這個(gè)敝人學(xué)的不深,。
不同的材料其剪切強(qiáng)度跟抗拉強(qiáng)度的比值也不同，分別有0.4,，0.5,，0.7的，為安全計(jì)我們一般取0.5,，精確點(diǎn)取0.577,，前面的大俠說了，分布是屈氏準(zhǔn)則與米氏準(zhǔn)則,。

3 當(dāng)不滿足擠壓條件時(shí),，材料的局部因擠壓已經(jīng)破壞,，而整體結(jié)構(gòu)尚在，

擠壓應(yīng)力最容易分布不均而引起應(yīng)力集中,。就是一個(gè)四方的大鐵塊子壓在另一個(gè)四方的大鐵塊子上,，接觸面從中心到邊緣每一點(diǎn)的應(yīng)力都不同，這個(gè)得用彈性力學(xué)來證明,。根源是全部的微元體都要保證自己的平衡,，從而得出滿足彈力全部15個(gè)方程的解。這個(gè)“負(fù)載均衡”的觀點(diǎn)敝貼中也提過,，奇妙的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也講究個(gè)“負(fù)載均衡”,。何以故？老子說過,，不患貧而患不均,。

4 當(dāng)連接結(jié)構(gòu)的沖切條件不夠的時(shí)候，立柱可能尚在,，但結(jié)構(gòu)已經(jīng)損壞,，

節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要比中間截面復(fù)雜。
至于說整體穩(wěn)定性,，這個(gè)敝人不詳,，但萬變不離其蹤，料想也是因?yàn)榱Ω淖兞怂姆较�,，從而引起載荷性質(zhì)的改變,，進(jìn)而將桿件變成了“梁”，敝貼中也曾提過,。

作者: JSBAO 時(shí)間: 2011-4-15 06:12
通常承壓應(yīng)該問題不大,，主要要考慮其他情況的

作者: 781595830 時(shí)間: 2011-4-15 13:48
基于拉伸實(shí)驗(yàn)確定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，最大應(yīng)變量受到塑性失穩(wěn)的限制,，一般∈=1.0左右,，而實(shí)際塑性變形的應(yīng)變往往比1.0大得多，因此,，用拉伸實(shí)驗(yàn)確定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線便不夠用了,，而用壓縮實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的應(yīng)變量∈=2，因此要獲得大變形程度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線需要用壓縮實(shí)驗(yàn),。所以你做壓縮實(shí)驗(yàn),，當(dāng)然用壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線，用拉伸的話不夠用啊,。

作者: mixin0756 時(shí)間: 2011-4-15 22:05
對(duì)在受壓狀態(tài)下工作的零件可以做壓潰試驗(yàn),，在一定的壓潰載荷下不開裂,，且壓縮應(yīng)變量不超過額定值,，才能保證材質(zhì)的使用性能,。

作者: 冷水黃金 時(shí)間: 2011-11-4 23:53
書到用時(shí)方恨少，郁悶,，頂下,！

作者: 無情、無我 時(shí)間: 2011-11-5 19:34
材料都是怕拉不怕壓的,，老師每次都這樣說,，你這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)若是懸掛在"H"的中間應(yīng)屬壓彎組合，但考慮抗壓是不行的...還要考慮彎曲啊....

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