安全系数能否小于或等于1?它取得过大或过小会引起怎样的后果?(工程力学试题)

2024-05-14

1. 安全系数能否小于或等于1?它取得过大或过小会引起怎样的后果?(工程力学试题)

不可以。
因为我们一般在计算的过程中,计算出来的结果都是“刚刚好”满足所需要的安全条件的,比如应力条件或者应变条件。但是我们所使用的力学模型都是有一定的简化的,比如平截面假设等等。这些简化条件就会造成一些误差,会使得计算出来的结果小于实际值。这样实际工作中就会造成不安全的事故。所以才会引入安全系数。用安全系数将计算出来的“刚刚好”的值进行放大。把这些误差都包含进去,让整个系统有一定的安全余量。这样在生产实际中就会更加的安全。

所以如果等于1,那么安全系数就没有存在的意义了。
如果小于1,那么就相当于缩小了计算值,让系统更加的不安全。
如果取值过小,系统就会比较接近于临界值,在遇到突发载荷的情况下,就可能会引发不安全的事故。
如果取值过大,就会造成不必要的浪费。也会增加系统的自重。

安全系数能否小于或等于1?它取得过大或过小会引起怎样的后果?(工程力学试题)

2. 安全系数能否小于或等于1?它取得过大或过小会引起怎样的后果?(工程力学试题)

不可以.
  因为我们一般在计算的过程中,计算出来的结果都是“刚刚好”满足所需要的安全条件的,比如应力条件或者应变条件.但是我们所使用的力学模型都是有一定的简化的,比如平截面假设等等.这些简化条件就会造成一些误差,会使得计算出来的结果小于实际值.这样实际工作中就会造成不安全的事故.所以才会引入安全系数.用安全系数将计算出来的“刚刚好”的值进行放大.把这些误差都包含进去,让整个系统有一定的安全余量.这样在生产实际中就会更加的安全.
  所以如果等于1,那么安全系数就没有存在的意义了.
  如果小于1,那么就相当于缩小了计算值,让系统更加的不安全.
  如果取值过小,系统就会比较接近于临界值,在遇到突发载荷的情况下,就可能会引发不安全的事故.
  如果取值过大,就会造成不必要的浪费.也会增加系统的自重.

3. 安全系数大小的意义

安全系数大小的意义:
如果等于1,那么安全系数就没有存在的意义了。
如果小于1,那么就相当于缩小了计算值,让系统更加的不安全。
如果取值过小,系统就会比较接近于临界值,在遇到突发载荷的情况下,就可能会引发不安全的事故。
如果取值过大,就会造成不必要的浪费。也会增加系统的自重。

技术原理
安全系数是进行土木、机械等工程设计时,为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果,工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力,,即极限应力与许用应力之比,二者之比叫做安全系数。

安全系数大小的意义

4. 设计时都有大于1的安全系数,为什么还是有事故发生?

冗余设计能够保障产品的安全性但是不能避免事故,其原因是:
1.随着使用时间的延长,产品的磨损,老化等原因,降低了产品安全性,比如钢丝绳磨损锈蚀造成起重伤害等。
2.产品使用过程中,超过安全系数使用,比如10吨的载重汽车载30吨货物造成交通事故等。
3.产品瑕疵。一件产品可能由很多部件组成,其中的安全性指标需要分配,否则可能造成产品过于笨重及成本居高不下,由于部件制造过程中的瑕疵使得安全性失效引发事故,比如金属结构件中砂眼会造成结构断裂引发事故。
因此安全系数大于1只能提高安全性减少事故,不能避免事故发生。

5. 确定安全系数时应考虑什么因素

确定安全系数时应考虑的因素有:环境条件的影响、使用中发生超负荷或误操作时的后果、为提高安全系数所付出的经济代价是否合算。
安全系数是进行土木工程、机械等工程设计时,为了防止因材料的缺点造成工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果,工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力,即极限应力与许用应力之比,二者之比叫做安全系数。

安全系数是考虑计算载荷及应力准确性、机件工作重要性以及材料的可靠性等因素影响机件强度的强度裕度,其值大于等于1。
影响安全系数的因素很多。
归纳起来有:
失效的形式是否弄清 ,是静载破坏还是疲劳破坏,是屈服准则还是断裂准则;建立的强度判据是否合理,是应力判据还是寿命判据。
采用的计算方法是否精确;制造时的质量控制是否严格 ;零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械,应采用较大的安全系数。
此外,制造中的质量控制是保证产品是否达到质量指数的措施,质量控制不严,会使产品质量达不到设计要求,实际上等于降低了安全系数。
20 世纪初期的机械设计,即使是产生疲劳的零件也采用以材料强度极限为基准的安全系数,其许用值很高。20 世纪中叶对疲劳失效的零件开始进行疲劳强度验算,改进了结构,减轻了重量,虽然采用较小的安全系数,寿命却大大提高。

确定安全系数时应考虑什么因素