四大管道为零件在使用工况下的大应力;为所选质料的屈服强度;为系数常温静载的塑性子料一样平常取,脆性子料一样平常取这就是说,所选质料的屈服强度应大于质料的大事情应力,同时留有一定的余量。凭证这种要领举行选材,能知足大都情形下的强度需要,避免零件爆发塑性变形失效。表为常用工程质料的屈服强度。由于金刚石及陶瓷质料的脆性大,无法用拉伸试验测定它们的屈服强度值,表中数据是由硬度值推算出来的,虽然数值很高,但现实工山甘言湿品上根可基山湿人程源料下面以板簧为例,剖析为避免塑性变形失效举行选材时对屈服强度的思量。设板簧长为,宽为,厚为,。
板簧的受力相当于中心受载的支持梁,若略去自重其挠度为图为板簧截面的应力漫衍情形,线处的应力为外貌处的应力大,其值为板簧在事情中不允许爆发塑性变形,以是要求其大事情应力小于屈服强度,即式中左边为与质料有关的两个量,右边为设计的要求值,显然,四大管道当所选质料知足式要求时,可以包管板簧不爆发塑性变形表为可制造弹簧的质料的一的值,从中可见好的弹簧质料是铍青铜,其次为弹簧钢和磷青铜等。如思量经济性原则,一样平常接纳弹簧钢制造弹簧为合理避免蠕变变形失效的选材依据蠕变变形失效是由高温下的恒久载荷引起的。蠕变最先温度主要取决于质料的熔点,在。金属或。陶瓷温度以上,质料会爆发蠕变。以是熔点越高,蠕变越难。高分子质料没有牢靠的熔点,其在温度以上也会爆发螨变。表常用质料的熔点或温度。
从抗蠕变的角度看,陶瓷质料与难熔金属的性能好,其次为铁镍基合金,它们是现在应用多的耐热质料;塑料的温度很低不可做高温抗蠕变的结构质料使用。低应力脆性断裂失效的选材依据低应力脆性断裂是危险的失效形式,其可在多种条件下爆发,例如四大管道在高温室温或低温下爆发;在静载或攻击载荷下爆发;在平滑的有缺口的或带裂纹的构件上爆发。低应力脆性断裂受温度加载速率缺口形状治金因素等的影响,以是用简单参数来表征低应力脆性断裂保存一定的难题。为了利便,工程上常用攻击韧性作为质料抗脆断能力的怀抱。常用质料的攻击韧性值如表。关于含裂纹的构件,质料的断裂不但与外加应力有关,也与裂纹的长度有关。断裂的爆发主要取决于裂纹扩展的抗力,常接纳断裂韧性作为选材的依据。常用质料的断裂韧性值如表,由表可见陶瓷质料和高分子质料的断裂韧性很是低,复合质料与某些有色合金的断裂韧性相当,钢和钛合金是断裂韧性好的质料。下面以压力容器为例讨论避免断裂的选材问题。设压力容器为薄壁圆柱形。