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標題: 低碳鋼的抗壓強度值？ [打印本頁]
作者: 曉昀    時間: 2011-4-14 10:16
標題: 低碳鋼的抗壓強度值？
本帖最后由 曉昀 于 2011-4-14 10:27 編輯 ) L7 s. q# Y/ _( q* C; C$ J
3 q6 A  Z2 V) K5 z4 Y& y' K
請問：, G  U% p0 W6 Z4 t- H9 ]1 ?$ d* J
0 ]5 g; Q' [2 r2 A" M- I
     低碳鋼的抗壓強度怎么查或者怎么計算？有人說其抗壓強度比抗拉強度大許多，這個說法能找到依據或出處嗎？能否從下面的曲線圖看，低碳鋼的抗壓強度是多少？( C% }" f, b1 h) C

2 S9 l; q7 e8 C, S- D    設計一試驗臺，有承重立柱想用2根250x250"H"鋼設計，最大壓力為300T,需要核算型鋼抗壓能力，用到其抗壓強度值。) b6 o9 k1 {! ~9 ]5 o

' m" R) q$ `* }6 {. u" T0 I0 \* @  _2 e* f

6 w% z) L2 X; F6 d! X% t+ Y0 ~+ @& o6 I+ j

7 a. W& b& D  M( v8 y$ g[attach]210156[/attach]
6 S9 ~5 h; V, |) g+ O
作者: 曉昀    時間: 2011-4-14 10:26
本帖最后由 曉昀 于 2011-4-14 10:27 編輯 5 I( o5 ~9 Z* p* Y% |0 ~

) q, u, ?6 |  R6 ^: e7 H有人說：針對這個具體問題用屈服強度代替抗壓強度計算即可。我覺得有些不妥，應該使用強度極限核算。因為，在H鋼受壓時，若鋼材產生屈服，不足以導致試驗臺破壞，仍然可以工作；當H型鋼受壓發生破壞，就徹底不能工作。我的想法對嗎？求證之？
作者: leftwall    時間: 2011-4-14 10:29
壓縮不是屬于“剪”斷的么
作者: 曉昀    時間: 2011-4-14 10:30
leftwall 發表于 2011-4-14 10:29
- x0 B# S2 ^; `. R; k壓縮不是屬于“剪”斷的么
" W" I( C7 K/ M) x* ~0 Z$ \
您的意思是：用剪切強度計算嗎？謝謝！9 a3 m/ S/ O8 O& N, d, g
作者: leftwall    時間: 2011-4-14 10:37
曉昀 發表于 2011-4-14 10:30
1 z2 n! M! I0 z  j. q您的意思是：用剪切強度計算嗎？謝謝！
' N+ J% R7 L2 K9 j, I* W* w! n: g$ V
大概有這個印象，但不確定，需要你自己證實一下另外剪切極限一般也沒有，有兩個準則可以參考# C6 L0 H6 U5 m3 E' z
屈雷斯屈服條件：剪切屈服強度=1/2 * 抗拉屈服強度；, w$ _9 m" K) v
米賽斯屈服條件：剪切屈服強度=1/根號3 * 抗拉屈服強度還有就是鋼結構是998的強項，如果他沒回復這個帖子你可以私下問問他- ~" i! I$ b2 |+ z, {9 _
作者: 2266998    時間: 2011-4-14 10:44
這是基本理論了，一個看應力的狀態，一個看結構狀態，
! Y5 V6 J' A3 a  w! S/ {& i" ~- k  w7 Q9 U9 o7 w3 Y0 X
舉幾個淺顯的例子，
1 j$ _; c0 U2 d1 當不滿足歐拉條件時，不是強度的問題，是穩定性的問題，強度可以還富裕，但結構已經跨了，. M" V9 L) M# H6 ?- F+ F, W1 g4 I
- n" o: Z1 h' z$ r) v7 n
2 當不滿足斜切條件時，不是被壓潰，而是被切剪所破壞了，此時抗壓值尚夠，但已經破壞了，9 v% V# U5 l4 ~

, p5 U2 T3 J1 F7 X5 X) ^8 p- |3 當不滿足擠壓條件時，材料的局部因擠壓已經破壞，而整體結構尚在，
9 I" S, M9 ]( k! C. {2 A/ c# z
- U- `. n- d+ [/ X# b$ O8 f2 E  m: P4  當連接結構的沖切條件不夠的時候，立柱可能尚在，但結構已經損壞，9 w4 D/ M5 g& F8 p

" @4 }: Z% f" R作這類東西，要分析具體的對象，看薄弱點在哪里？
# }0 a; k+ h- ^" h+ S% k! n+ n一個厚點的‘棋子’可能發生剪切破壞，基本是45度的，有點誤差，誤差的來源是內部因素，而‘薄于棋子’的‘大餅’，就一定是發生擠壓破壞，
( v  ^* ^: [/ j% U8 |
- [! z4 Q9 Q. `阿拉說這些以后，常對諸位說，大家的師傅都哪里去了？那個家伙要告訴你們這些，不能躲起來，阿拉20多的時候，師傅告訴這些東西，而結構是自己計算的，不論多復雜的結構，你得會，但這類實質的道理，得有人告訴你，
作者: 曉昀    時間: 2011-4-14 11:05
感謝樓上兩位老師的指點！非常感謝998老師提綱挈領式的總結，也指出了考慮問題的思路！有一點力學基礎，但是鋼結構設計沒有接觸過，先補差，再仔細研讀998老師所寫的。
作者: metalstorm    時間: 2011-4-14 11:24
樓主說的抗壓強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    時間: 2011-4-14 14:13
本帖最后由 曉昀 于 2011-4-14 14:13 編輯 . `' I/ N2 s6 }+ \# H
1 d0 X) k) X/ ~5 x) M+ T
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備的主軸傳遞在H鋼的上端。計算下來柔度或長細比λ=57。
8 B2 d* H$ ?5 L5 l) E& y/ p8 i0 }
驗證了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）。即短粗桿按強度問題計算。
7 c+ K% ]1 U$ X
% N: K  g/ O# D- W1 \$ H6 h( h* I# w* P; H, ?

8 _' B; W) X7 a, D/ h8 U+ d) i. Q9 G不知是否正確？請老師指正。
' `: R3 K# f" c
作者: 2266998    時間: 2011-4-14 14:40
回復 曉昀 的帖子  _$ L2 \  ]9 E" a: a
6 L  w# o) k7 ]; I! _
計算尚不完整，你只考慮了純靜態計算，這是純理論的，沒有任何實用價值，
3 k9 _- v, R4 @. \: p; P) P要加入干擾，比如側向力隨機干擾，地震干擾，看多大的位移就失穩了？位移還與基礎布置有關系，不僅是桿件的問題，是一個系列體，  h" ?% s9 f# l/ s4 ^+ O
你現在這么玩，要好久才能玩成，因為沒有總體概念，
6 v9 `5 j, X9 Y) s4 @/ m2 Y做結構設計，必須先做總體模型，把載荷、干擾、柱間支撐，總體穩定性都做進去，再回頭考慮每個桿件的問題，你現在是先考慮單一桿件了，方式不對，你現在這么玩，玩不出來，
. Y5 I  Q6 v" r0 D- F你師傅呢？找那家伙上來說話，阿拉問他！
2 M* {$ L2 N! C" g+ F, H: }按理說，你這規模的廠子，你一定有師傅啊，你都做項目了，怎么沒有師傅帶一下呢？你現在這樣，也沒有辦法給人家分配工作??？其它家伙怎么玩呢？5 T8 W( ~( b0 [& s" x

  w) g: w" m% C/ [看來阿拉不了解的東西還多啊，阿拉20多的時候，不是這個玩法，你得把總體作了，數十人在等你的結構，給你畫圖，
; R& j6 ^# Z. I8 I; d5 Y9 q3 m
作者: 曉昀    時間: 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！我很不擅長鋼結構設計，僅有的力學知識就是上大學時的材料力學基礎，機械設備中的其他計算還能對付，就是涉及鋼結構的就膽怯，不騙你。我的師傅就是老板，細節的鋼結構理論估計他也沒有。我們所做設備中最多的鋼結構就是設備的撬體，但是那個受力分析沒有這么復雜。$ T. G- X9 w4 P" @; b+ K

/ h9 u9 ]) I( J8 y2 Z    這個試驗臺我手勾了一個草圖給下面同事，但是他沒有表達出我的意思?？赡苓@個問題我沒有敘述清楚。
: k7 I7 s5 Y1 ^& D4 i    問題描述如下：
$ R" [- G. x, p. c& U3 |: O在一個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，被試驗設備寬度為650左右，并座在距離為700mm的2根H鋼上端，設備的主軸豎直向下。通過2個對稱布置的液壓油缸給設備主軸施加向下的力，一個油缸施加150噸；主軸再通過設備內部的軸承將施加的力傳給設備兩邊的安裝軸上，再通過這2個安裝軸傳遞給H鋼。底座的高度也為250，與H型鋼是同類型鋼材。
作者: 無能    時間: 2011-4-14 22:40
本帖最后由 無能 于 2011-4-14 23:16 編輯 # F% S4 A& j+ }4 j! A- w" e; d

# f3 Y2 r' N8 p2 f3 g這跟油壓機相似，不過載荷是反向的。, G! b5 F; v4 b" L' p% B" e
但我們首先不考慮壓桿穩定，只考慮彎曲。$ ^3 D6 E9 Z/ J+ A4 }
作用在頂端上的150噸力，如果偏離H鋼軸心線一個微小夾角，會在底部產生多大的彎矩呢？
- ]5 K7 Q/ Z: _6 ?假設偏角為0.5°，那么在底端產生彎矩sin0.5°*1.8m*150WN=23560Nm。
" L: {, i# D6 K6 G" b8 z. ^) M再假設頂端載荷偏離形心10mm，則又在全長產生彎矩150WN*0.01m=15000Nm。
) Z1 n  }! V$ X# K* y+ |共計在弱軸Wy上產生彎曲應力38560Nm / 233 cm^3 = 165MPa。% r/ d5 o' `1 o! ?
要命的是，這時候柱子已經有撓度，中間截面向水平移動了一點，那么頂端載荷在中間截面上，是不是又產生了彎矩呢？這個咱考慮不過來，就先不考慮了。
$ f9 }' M: R" A3 e設假若產生扭矩，則有可能是sin0.5°*150WN*0.01m=150Nm，這個有點小哈，咱們就忽略它先。* ?% D- P3 `" R$ ^; Q0 H) S/ ]
還有壓應力150WN/8100mm^2=185MPa。; g) }/ r$ E5 t3 `
再加上制造安裝偏差，及H鋼在全長上的形狀誤差，在相應截面上又產生應力。6 E" S6 ?* F3 ?& Q
但是，你怎么能肯定偏角會小于0.5°，而偏心會小于10mm？2 d5 T# h% G+ ?- |, s+ Z$ H
所以問題麻煩去了，樓主這個設計若貿然就畫圖拿去制造，后果不堪設想。# j" r+ d- i! s: l+ D" u5 L
再看壓桿穩定，它的公式是從“梁”的公式推導出來的，所以壓桿穩定不是壓桿的問題，而是梁的問題。
7 ?% D  p! e9 W' h: N7 K/ Y
4 \4 Z7 L5 @9 O* x# w7 T建議用桁架結構，首先構造幾何不變體系（三角形格子），將長立柱分割成短立柱，最好分割成壓應力控制的短粗桿，咱不會算穩定，還不會算壓縮么，呵呵。
& @0 H# p6 \: V其次精心設計梁柱節點，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。/ {  ?. P/ @7 N% \
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。+ G2 ?4 H9 O; o. p+ y
最后設計所有節點，節點若頂在H鋼的翅膀上，得用加強板加強翅膀，因為此時翅膀從截面看，又是懸臂梁。
- S% t, K! c: u. h  F( N$ g
0 g1 ]; k8 {7 l' D3 w從整體到個體，從上面到下面，從中間截面到局部節點，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，所以地震計算還是免了，料想沒有人會在發地震時開機。再說了，美國世貿大廈設計的不好么？不還是照樣塌了？上海的那個大廈，吸取了911教訓做的設計，據說飛機撞也沒事，但它真的能固若金湯么？人真的能勝天么？笑話！, s, W" ^* N4 i5 Z: q! O) d
于是敝人的哲學體系就完備了，“盡人事而聽天命”。% P" i2 R7 `; @7 h; w
5 y: h1 V5 x' e, s! E3 d$ T  V
我沒有設計過這種重型結構，并且在工作中也幾乎都用不上做這種設計和計算，以上純粹是紙上談兵。
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作者: 無能    時間: 2011-4-14 23:14
998大俠果然是高手，做機械的竟然精通鋼結構，令敝人嘆服！# C( ~  @! c2 ?: [* W! ~6 ^
敝人不才，斗膽試解大俠之回帖，說錯了大家勿怪，純粹是紙上談兵。( G+ N. Q5 v, T/ b2 i

! F# @, g, O  s( r" O$ M這是基本理論了，一個看應力的狀態，一個看結構狀態，
3 Q# Z  B4 N  s0 H8 Y* o
9 U- }! V- D7 B5 Y- P& O3 k應力對桿件中間截面而言，無非材力的拉壓剪扭彎，對節點而言，得上彈性力學，當然這是嚇唬人的話，若用節點板或節點塊，查手冊即可。
& j3 z- V6 i7 N& _# A/ M3 q' ^0 ?結構狀態就是結構形式了，剛架結構還是桁架結構，桁架結構也分好多種的，剛架結構也是。但歸根結底，一上有限元，全部搞定。
2 g$ I  m! U3 w. C* J% y; b( F
- X) |# _- A) i( t; d8 a舉幾個淺顯的例子，
- B6 {) ~% J. E% c& O! l7 G* }1 當不滿足歐拉條件時，不是強度的問題，是穩定性的問題，強度可以還富裕，但結構已經跨了，3 x; p) E! j8 @4 L! r
3 L0 _3 `4 x/ Q* a
這個就是壓桿穩定的內容了。為什么穩定性排第一呢？實際是彎曲排第一，敝人在敝貼中說過，所有的應力中彎曲應力最厲害。
5 e* x0 C% x: d6 r$ e, m/ `  Z* l
9 _9 o2 l4 z# G' R8 |2 I2 當不滿足斜切條件時，不是被壓潰，而是被切剪所破壞了，此時抗壓值尚夠，但已經破壞了，
2 v4 T7 J( n; l
, N7 m# S( d$ @( ~$ j6 n塑性材料的變形實際就是剪切變形，從微觀上說是晶體滑移，這個敝人學的不深。
  m2 T- V4 p+ Q' g, t: j( P" W不同的材料其剪切強度跟抗拉強度的比值也不同，分別有0.4，0.5，0.7的，為安全計我們一般取0.5，精確點取0.577，前面的大俠說了，分布是屈氏準則與米氏準則。, K" i9 ]2 ]& C7 ?1 V: w+ j

9 w4 k% \# x5 r3 當不滿足擠壓條件時，材料的局部因擠壓已經破壞，而整體結構尚在，" W  h  q: b5 e0 F: s2 q3 V+ g
! ~3 M" l- Y* G8 \8 D6 \
擠壓應力最容易分布不均而引起應力集中。就是一個四方的大鐵塊子壓在另一個四方的大鐵塊子上，接觸面從中心到邊緣每一點的應力都不同，這個得用彈性力學來證明。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個方程的解。這個“負載均衡”的觀點敝貼中也提過，奇妙的是計算機網絡中也講究個“負載均衡”。何以故？老子說過，不患貧而患不均。
5 e+ X( |; P3 C* Z& r
) W9 Y) B/ \# _2 c4 當連接結構的沖切條件不夠的時候，立柱可能尚在，但結構已經損壞，; R* m) n1 W5 M/ B

( ^1 p0 u* F1 J& k+ K) U1 w9 e節點的設計要比中間截面復雜。
' n! E3 m( D! O; s# c至于說整體穩定性，這個敝人不詳，但萬變不離其蹤，料想也是因為力改變了它的方向，從而引起載荷性質的改變，進而將桿件變成了“梁”，敝貼中也曾提過。
作者: JSBAO    時間: 2011-4-15 06:12
通常承壓應該問題不大，主要要考慮其他情況的
作者: 781595830    時間: 2011-4-15 13:48
基于拉伸實驗確定的應力-應變曲線，最大應變量受到塑性失穩的限制，一般∈=1.0左右，而實際塑性變形的應變往往比1.0大得多，因此，用拉伸實驗確定的應力-應變曲線便不夠用了，而用壓縮實驗得到的應力-應變曲線的應變量∈=2，因此要獲得大變形程度下的應力-應變曲線需要用壓縮實驗。所以你做壓縮實驗，當然用壓縮應力-應變曲線，用拉伸的話不夠用啊。
作者: mixin0756    時間: 2011-4-15 22:05
對在受壓狀態下工作的零件可以做壓潰試驗，在一定的壓潰載荷下不開裂，且壓縮應變量不超過額定值，才能保證材質的使用性能。
作者: 冷水黃金    時間: 2011-11-4 23:53
書到用時方恨少，郁悶，頂下！
作者: 無情、無我    時間: 2011-11-5 19:34
材料都是怕拉不怕壓的，老師每次都這樣說，你這個試驗臺若是懸掛在"H"的中間應屬壓彎組合，但考慮抗壓是不行的...還要考慮彎曲啊....



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