应力-强度相关性干涉下的随机安全系数与零件可靠性设计

产品环境试验及可靠性试验要求

1.目的：明确公司产品环境试验及可靠性试验的要求，确定试验用样品的领用，归还及处理方法 2.范围：本规定适用于泰丰公司新产品开发样机、工程样机、试产样机、首批生产的产品、批量生产的产品以及售后反馈质量较差的产品 3.职责：品管部例行试验室负责做环境试验及可靠性试验，并负责领用、归还试验用样品，成仓、生产部协助，售后服务部统一处理经过可靠性试验的样品 4.试验项目： 4.1.1环境试验项目包括：高温试验、低温试验、振动试验、恒定湿热试验、跌落试验、压强试验 4.1.2可靠性试验项目包括：叉簧寿命试验、按键寿命试验、铃声寿命试验、 MTBF （平故障工作时间）试验 5.试验要求 5.1例行试验室对需做试验的样品，按照《泰丰环境试验及可靠性试验品质标准》进行相关试验，在记录本和白板上记录试验样品的名称、型号、样品来源、试验项目、试验开始及结束时间、日期等。 5.2例行试验室需对试验前样品进行功能、性能测试，并记录检测数据及情况。 5.3新产品开发样机、工程样机、试产样机做完环境试验后做可靠性试验。 5.4首批生产的产品抽取5台样机做环境试验后，从中再抽取2台做可靠性试验。 5.5成熟机型累计生产10万台，抽5台样品做环境试验后，从中再抽取

2台做可靠性试验。 5.6批量生产过程中，因更换物料可能影响到产品性能的，抽5台做环境试验。 5.7技术服务部反映差的话机，品管针对不良项目安排做例行试验和相关可靠性试验。 5.8如试验不合格，由开发、工程部分析原因，加以改进，认为问题已经解决，再行试验。新开发产品只有通过例行试验和可靠性试验，才能投入批量生产。对于已生产入库的话机，由品管裁决是否需要返工。 6.试验方法：参见实验室相关测试规范。 7.试验用话机的管理 7.1开发、工程样机试验完立即归原部门，并由原部门管理。 7.2例行试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产线或成品仓库借用，试验完立即归还。 7.3可靠性试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产经或成品仓库借用，可靠性试验完后，实验室对话机作上标记，由品管发文通知计划安排返工，工程出返工方案，返工合格后再入成品仓库

试按第三和第四强度理论计算单元体的相当应力。图中应力

一、从低碳钢零件中某点取出一单元体，其应力状态如图所示，试按第三和第四强度理论计算单元体的相当应力。图中应力单位是MPa 。 (1)、40=ασ,40090=+ασ,60=ατ (2)、60=ασ,80090-=+ασ,40-=ατ （1） max min 123r313r41004040MPa 202σ=100MPa,σ=0MPa,σ=-20MPa σσσ120MPa σ111.3MPa σ+= ±=-=-== （2） max min 123r313r470.66080MPa 90.6σ=70.6MPa,σ=0MPa,σ=-90.6MPa σσσ161.2MPa σ140.0MPa σ=-±=-=-== 二、上题中若材料为铸铁，试按第一和第二强度理论计算单元体的相当应力。图中应力单位是MPa ，泊松比3.0=μ。（1） r11r2123σσ100MPa σσ(σσ)106.0MPa μ===-+= （2） r11r2123σσ70.6MPa σσ(σσ)97.8MPa μ===-+= α σ

三、图示短柱受载荷kN 251=F 和kN 52=F 的作用，试求固定端截面上角点A 、B 、C 及D 的正应力，并确定其中性轴的位置。 121i 33 121260025100150150100101012121.66106.750F F y F z Z y z σ---??=++????=-++ 1.668.0 2.58.84MPa 1.668.0 2.5 3.84MPa 1.668.0 2.512.16MPa 1.668.0 2.57.16MPa A B C D σσσσ=-++==-+-==---=-=--+=- -1.66+106.7y +50z ＝0 当z ＝0时，31.66 1015.5mm 106.70y -=?= 当y ＝0时，31.66 1033.3mm 50 y -=?=

练习题四——强度理论

第四部分应力分析和强度理论一选择题 1、所谓一点处的应力状态是指（） A 、受力构件横截面上各点的应力情况； B 、受力构件各点横截面上的应力情况； C 、构件未受力之前，各质点之间的相互作用情况； D 、受力构件中某一点在不同方向截面上的应力情况。 2、对于图示各点应力状态，属于单向应力状态的是（） A 、a 点 B 、b 点 C 、c 点 D 、d 点 3、对于单元体中max ，正确的答案是（） A 、100MPa B 、0 MPa C 、50MPa D 、200 MPa 4、关于图示梁上a 点的应力状态，正确的是（） 5、关于图示单元体属于哪种应力状态，正确的是（） A 、单向应力状态 B 、二向应力状态 C 、三向应力状态 D 、纯剪切应力状态

6、对于图示悬臂梁中，A 点的应力状态正确的是（） 7、单元体的应力状态如图，关于其主应力，正确的是（） A 、1230,0σσσ>>= B 、321,0σσσ<<= C 、123130,0,0,||||σσσσσ>=<< D 、123130,0,0,||||σσσσσ>=<> 8、对于图示三种应力状态（a ）、（b ）、（c ）之间的关系，正确的是（） A 、三种应力状态均相同； B 、三种应力状态均不同 C 、（b ）和（c ）相同； D 、（a ）和（c ）相同 9、已知某点平面应力状态如图，1σ和2σ为主应力，在下列关系正确的是（） A 、12x y σσσσ+>+ B 、12x y σσσσ+=+ C 、12x y σσσσ+<+ D 、12x y σσσσ-=-

材料力学B试题7应力状态_强度理论.

应力状态强度理论 1. 图示单元体，试求 (1) 指定斜截面上的应力； (2) 主应力大小及主平面位置，并将主平面标在单元体上。解：(1) MPa 6.762sin 2cos 2 2 =--+ += ατασσσσσαx y x y x M P a 7.322cos 2sin 2 -=+-= ατασστα x y x (2) 2 2min max )2(2xy y x y x τσσσσσσ+-±+=98 .12198.81-=MPa 98.811=σMPa ，02=σ，98.1213-=σ 35.3940 200 arctan 21)2arctan(210==--=y x xy σστα 2. 解：取合适坐标轴令25=x σ MPa ，9.129-=x τ 由02cos 2sin 2 120 =+-= ατασστxy y x 得125-=y σMPa 所以2 2min max )2 (2xy y x y x τσσσσσσ+-±+= 200 100 15050)9.129(755022-= ±-=-+± -= MPa 1001=σ MPa ，02=σ，2003-=σ MPa 3. 一点处两个互成 45平面上的应力如图所示，其中σ未知，求该点主应力。解：150=y σ MPa ，120-=x τ MPa MPa

由 ατασστ2cos 2sin 2 45 xy y x +-= 802 150 -=-= x σ 得 10-=x σ MPa 所以 2 2min max )2 (2xy y x y x τσσσσσσ+-±+= 22 .7422.214-= MPa 22.2141=σ MPa ，02=σ，22.743-=σ 4. 图示封闭薄壁圆筒，内径100=d mm ，壁厚2=t mm ，承受内压4=p MPa ，外力偶矩192.0=e M kN ·m 。求靠圆筒内壁任一点处的主应力。解：75.505.032 ) 1.0104.0(π1019 2.0443 =?-?=x τ MPa 504==t pd x σ MPa 1002==t pd y σ MPa 35.497.100)2 (22 2min max =+-±+=xy y x y x τσσσσσσ MPa 7.1001=σ MPa ，35.492=σ MPa ，43-=σ MPa 5. 受力体某点平面上的应力如图示，求其主应力大小。解：取坐标轴使100=x σMPa ，20=x τ α τασσσσσα2sin 2cos 2 2 x y x y x --+ += ' 45-M e

环境试验与可靠性试验的关系分析

环境试验与可靠性试验的关系分析本文以环境试验与可靠性试验为研究对象，围绕环境试验与可靠性试验之间的关系这一中心问题展开详细分析与阐述，首先从试验目的、试验环境因素以及试验时间这三个方面入手，就环境试验与可靠性试验之间的区别进行了简要分析，在此基础之上由详细研究了环境试验与可靠性试验之间的联系，最终论证：环境试验是可靠性试验的先决条件，可靠性试验与环境试验之间保持独立性。标签：环境试验；可靠性试验；差异在产品研制的过程当中，可靠性始终是极为关键的衡量指标之一，需要引起各方工作人员及相关工作部门的特别关注。而从工程应用的角度上来说，可靠性工程与环境工程的关系是极为密切的。试验作为可靠性工程与环境工程的共通之处，需要在实践过程中引起重点关注。与此同时，大量的实践经验证实：如果环境试验无法得到有效实现，其势必会对可靠性试验的开展以及可靠性工程目标的实现造成不利的影响。本文试针对环境试验与可靠性试验的关系做详细分析。 1 环境试验与可靠性试验的区别分析施加环境应力是环境试验以及可靠性试验得以开展的前提条件，这也就决定了环境试验与可靠性试验在产品研制阶段具体应用的类似性。然而，环境试验与可靠性试验之间仍然存在比较显著的区别。具体而言，集中表现在以下几个方面。 1.1 环境试验与可靠性试验在试验目的方面的差异分析从试验目的的角度上来说，开展环境试验的关键在于鉴定、证实并提高产品在实际应用中的环境适应能力，在此基础之上为研制产品的最终投产提供必要的决策信息。而开展可靠性试验的关键则在于测定、证实并提升研制产品的可靠性水平，在此基础之上为所研制产品的最终投产提供决策判据支持。基于以上分析可以得知：相对于可靠性试验而言，环境试验的最终试验结果可简单划分为通过/不通过这两种类型，对于界定标准并没有规范性的定量要求。反过来说，在可靠性试验当中，最终实验结果需要通过定量分析的方式所得出，也正是我们所说的可靠性指标。目前应用比较广泛的可靠性指标包括平均故障工作时间以及成功率等多种类型。 1.2 环境试验与可靠性试验在试验环境因素方面的差异分析从试验环境因素的角度上来说，在环境试验的开展过程当中，其所涉及到的环境因素明显多于可靠性试验开展过程中所涉及到的环境因素。例如，有关标准当中，对于环境实验开展中的试验环境因素划分了十余个指标，涉及到包括温度因素、压力因素、辐射因素、积冰因素、湿度因素以及沙尘因素等多个方面。在环境试验的实际开展中，接受试验的产品对象需要结合其在有效使用寿命中可能涉及到的环境因素以及影响程度，自试验环境因素标准当中选取相应的试验项

四种强度理论(1)

由于材料的破坏按其物理本质分为脆断和屈服两类形式，所以，强度理论也就相应地分为两类，下面就来介绍目前常用的四个强度理论。 1、最大拉应力理论：这一理论又称为第一强度理论。这一理论认为破坏主因是最大拉应力。不论复杂、简单的应力状态，只要第一主应力达到单向拉伸时的强度极限，即断裂。破坏形式：断裂。破坏条件：σ1 =σb 强度条件：σ1≤[σ] 实验证明，该强度理论较好地解释了石料、铸铁等脆性材料沿最大拉应力所在截面发生断裂的现象；而对于单向受压或三向受压等没有拉应力的情况则不适合。缺点：未考虑其他两主应力。使用范围：适用脆性材料受拉。如铸铁拉伸，扭转。 2、最大伸长线应变理论这一理论又称为第二强度理论。这一理论认为破坏主因是最大伸长线应变。不论复杂、简单的应力状态，只要第一主应变达

到单向拉伸时的极限值，即断裂。破坏假设：最大伸长应变达到简单拉伸的极限(假定直到发生断裂仍可用胡克定律计算)。破坏形式：断裂。脆断破坏条件：ε1=εu=σb/E ε1=1/E[σ1?μ (σ2+σ3)] 破坏条件：σ1?μ(σ2+σ3) =σb 强度条件：σ1?μ(σ2+σ3)≤[σ] 实验证明，该强度理论较好地解释了石料、混凝土等脆性材料受轴向拉伸时，沿横截面发生断裂的现象。但是，其实验结果只与很少的材料吻合，因此已经很少使用。缺点：不能广泛解释脆断破坏一般规律。使用范围：适于石料、混凝土轴向受压的情况。 3、最大切应力理论：这一理论又称为第三强度理论。这一理论认为破坏主因是最大切应力 maxτ。不论复杂、简单的应力状态，只要最大切应力达到单向拉伸时的极限切应力值，即屈服。破坏假设：复杂应力状态危险标志最大切应力达到该材料简单拉、压时切应力极限。破坏形式：屈服。破坏因素：最大切应力。 τmax=τu=σs/2 屈服破坏条件：τmax=1/2(σ1?σ3)

应力—强度干涉模型在产品可靠性分析中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f411316558.html, 应力—强度干涉模型在产品可靠性分析中的应用作者：高洋牛耕来源：《科学与财富》2017年第24期摘要：根据机械零部件设计的目标是危险断面上的最小强度不低于最大应力的特点，建立应力—强度干涉模型对机械产品的可靠性进行预计。以某产品卡紧机构为例，在其应力和强度均服从正态分布的情况下对可靠性进行了预计，为可靠性预计在工程上的应用提供了手段。关键词：可靠性预计；应力—强度干涉理论；正态分布产品可靠性预计是根据组成产品的元件、部件及分组件的可靠性推测产品的可靠性，进行可靠性预计时应考虑到产品各组成部分的使用条件及环境、功能要求、设计水平、工艺条件等因素。通过可靠性预计结果与该产品要求的可靠性指标进行比较，审查是否达到产品设计任务中提出的可靠性指标和分配给各设备的可靠性指标，另外通过可靠性预计可以发现设计中的薄弱环节，并采取相应的措施加以改进，以提高产品的可靠性水平，同时可以为可靠性试验方案的选取提供依据。因此在产品方案研究和工程研制阶段，应及时地预计、分析系统或设备的可靠性，以利于比较不同设计方案的特点及可靠度，选择最佳设计方案，并实施“预计—改进设计”的循环，使产品达到规定的可靠性要求。目前可靠性预计常见的方法有全概率法、相似产品预计法、数学模型法、故障率预计法等。这些方法往往精度不高，带有局限性。应力—强度干涉方法不仅综合考虑了应力和强度的均值及它们的变异性对可靠度的影响，而且还考虑了基本变量的概率分布类型，从而可以较全面地反映各种不确定因素的影响，提供较多的设计信息，实现将可靠度直接引入到零件的设计中，定量回答零件在运动中的安全与可靠的程度。 1 应力—强度干涉模型机械零部件设计的基本目标是，在一定的可靠度下保证其危险断面上的最小强度（抗力）不低于最大的应力，否则，零件将由于未满足可靠度要求而导致失效。这里的应力和强度都不是一个确定的值，而是由若干随机变量组成的多元随机函数，它们具有一定的分布规律，随着时间的推移，由于环境、使用条件等因素的影响，材料强度退化，导致在某个时间应力与强度分布发生干涉（图中阴影部分），这时零部件可能发生失效。通常把这种干涉称为应力—强度干涉模型，如图1所示。图1 应力—强度干涉模型

环境试验与可靠性试验对比

环境试验与可靠性试验对比一、环境与可靠性试验的区别环境试验与可靠性试验虽然关系紧密，但它们在试验目的，所用环境应力数量，环境力量值选用准则，试验类型，试验时间存在截然的不同之处。 1. 试验目的：环境试验考察的是产品对环境的适应性，确定产品的环境适应性设计是否符合合同要求，为接收，拒收提供决策依据。可靠性试验是定量评估产品的可靠性，即产品在规定环境条件下，规定时间内完成规定功能的概率。 2. 所用环境应力数量：就环境试验来说，GJB150中规定了19个试验项目，MIL-STD-810 D中规定了20个环境试验项目，810F增加到24个试验项目，包括对产品较重要影响的环境应力，如：温度，湿度，盐雾，振动冲击，压力，太阳辐射，砂尘，淋雨等。受试产品应根据其未来的使用环境条件及受影响程度对试验项目进行甄选，一般应考察 1 0个以上环境应力。可靠性试验由于要进行综合模拟，只将综合环境应力（温度，湿度，振动）与电应力结合进行试验。可见，可靠性试验所选用的环境应力数量比环境试验少得多。 3. 环境应力量值选用准则：环境试验基本采用极值条件，用严酷代替温和，即采用产品在寿命周期内可能遇到的最极端的环境条件作为试验条件。许多试验带有一定的破坏性且试验过程中一般不需模拟产品的工作状态。可靠性试验采用实效试验，即真实地模拟贮存，运输，使用过程中遇到的主要环境条件及其动态变化过程。在GJB-889和相应的MIL-STD-781 D中规定了一套要据任务剖面确定环境剖面，再将环境剖面简化为试验剖面对产品进行长时间可靠性考核的方法。可靠性试验一般不会对产品造成破坏，它需要模拟产品的工作状态，所用的试验条件大部分模拟工作中常遇到的较温和的应力环境，取值较环境试验低得多。 4. 试验类型：环境试验通常采用单因素试验和多因素组合试验，以一定的顺序依次作用在产品上。可靠性试验多采用综合应力试验，将多个环境应力在同一空间，同一时间施加在样品上，更真

材料力学强度理论

9 强度理论 1、脆性断裂和塑性屈服脆性断裂:材料无明显的塑性变形即发生断裂，断面较粗糙，且多发生在垂直于最大正应力的截面上，如铸铁受拉、扭，低温脆断等。塑性屈服:材料破坏前发生显著的塑性变形，破坏断面较光滑，且多发生在最大剪应力面上，例如低碳钢拉、扭，铸铁压。 2、四种强度理论 (1)最大拉应力理论（第一强度理论）材料发生脆性断裂的主要因素是最大拉应力达到极限值,即：0 1σσ= (2)最大伸长拉应变理论（第二强度理论）：无论材料处于什么应力状态,只要发生脆性断裂,都是由于最大拉应变（线变形）达到极限值导致的,即： 0 1εε= (3)最大切应力理论（第三强度理论）无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于最大切应力达到了某一极限值, 即： 0 max ττ=

(4)形状改变比能理论（第四强度理论）无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于单元体的最大形状改变比能达到一个极限值,即：u u0 d d = 强度准则的统一形式[]σ σ≤ * 其相当应力: r11 σ=σ r2123 () σ=σ-μσ+σ r313 σ=σ-σ 222 r4122331 1 ()()() 2 ?? σ=σ-σ+σ-σ+σ-σ ?? 3、摩尔强度理论的概念与应用； 4、双剪强度理论概念与应用。 9.1图9.1所示的两个单元体，已知正应力 =165MPa，切应力τ=110MPa。试求两个单元体的第三、第四强度理论表达式。图9.1 [解]（1）图9.1（a）所示单元体的为空间应力状态。注意到外法线为y及－y的两个界面上没有切应力，因而y方向是一个主方向，是主应力。显然，主应力对与y轴平行的斜截面上的应力没有影响，因此在xoz坐标平面可以按照平面应力状态问题对待。外法线为x、z轴两对平面上只有切应力，为纯剪切状态，可知其最大和最小正应力绝对值均为,则图9.1（a）所示单元体的三个主应力为： τ σ τ σ σ σ- = = = 3 2 1 、、 , 第三强度理论的相当应力为解题范例r4σ=

可靠性与环境试验的关系真扯不清吗

可靠性与环境试验的关系真扯不清吗在当今竞争激烈的市场环境和全球化的背景下，产品要迅速并且成功地占领国内外市场，就必须提高产品的环境适应性和可靠性。目前，我国很多产品设计从单纯追求技术指标转向提高产品的综合效能。在产品引进过程中，由于来源不同，在同一场所会出现不同的环境试验标准体系相互交叉的情况；随着可靠性工作的逐步深入，该指标已纳入研制合同。环境工程和可靠性工程相互交叉，使产品在研制和生产中，试验项目和工作量成倍地增加，这给研制和生产部门带来了许多重复性工作，周期和成本难以保证，这就要求对相同的试验项目进行合并和简化。也就要弄清环境工程和可靠性工程的概念，充分利用已进行试验的结果，简化试验工作量，缩短研制周期。然而，国内的某些产品研制单位对环境和可靠性试验的认识还存在一定的误区，没有真正地理解对产品进行环境和可靠性试验的真正意义，没有将环境、可靠性试验看作一个可使产品增值的过程。因此, 很有必要深入地探讨有关环境、可靠性试验的各种问题。环境工程和可靠性工程环境工程是一门工程学科，它是为保证产品在规定的寿命周期内，在预期的运输、储存、使用和维修期内使产品的环境适应性达到规定要求所进行的一系列工作，主要包括环境的管理、技术研究、条件分析、影响分析与防护技术4 个方面，如表1所示。产品从出厂到退役的全寿命期内，都处于各种自然环境和诱发环境中，在环境应力的作用下，很容易导致性能降低甚至不能工作。

可靠性工程是通过在产品的设计、研制和生产中采取一系列有序且相互联系的管理、设计、分析和试验措施，使产品在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的一门工程学科。可靠性工程主要包括可靠性的管理、研制与生产试验、设计（及预计）3 个方面，如表2 所示。

可靠性测试内容及GB参考.pdf剖析

可靠性测试鬼谷子品质联盟——乐天提供可靠性测试内容可靠性测试应该在可靠性设计之后，但目前我国的可靠性工作主要还是在测试阶段，这里将测试放在前面（目前大部分公司都会忽略最初的可靠性设计，比如我们公司，设计的时候，从来都没有考虑过可靠性，开发部的兄弟们不要拿砖头仍我……这是实话，只有在测试出现失效后才开始考虑设计）。为了测得产品的可靠度（也就是为了测出产品的MTBF），我们需要拿出一定的样品，做较长时间的运行测试，找出每个样品的失效时间，根据第一节的公式计算出MTBF，当然样品数量越多，测试结果就越准确。但是，这样的理想测试实际上是不可能的，因为对这种测试而言，要等到最后一个样品出现故障――需要的测试时间长得无法想象，要所有样品都出现故障——需要的成本高得无法想象。为了测试可靠性，这里介绍：加速测试（也就增加应力*），使缺陷迅速显现；经过大量专家、长时间的统计，找到了一些增加应力的方法，转化成一些测试的项目。如果产品经过这些项目的测试，依然没有明显的缺陷，就说明产品的可靠性至少可以达到某一水平，经过换算可以计算出MTBF（因产品能通过这些测试，并无明显缺陷出现，说明未达到产品的极限能力，所以此时对应的MTBF是产品的最小值）。其它计算方法见下文。（*应力：就是指外界各种环境对产品的破坏力，如产品在85℃下工作受到的应力比在25℃下工作受到的应力大；在高应力下工作，产品失效的可能性就大大增加了）；一、环境测试产品在使用过程中，有不同的使用环境（有些安装在室外、有些随身携带、有些装有船上等等），会受到不同环境的应力（有些受到风吹雨湿、有些受到振动与跌落、有些受到盐雾蚀侵等等）；为了确认产品能在这些环境下正常工作，国标、行标都要求产品在环境方法模拟一些测试项目，这些测试项目包括：

轴向拉伸与压缩的应力及强度计算条件.

《机械设计基础》课程单元教学设计单元标题：轴向拉伸与压缩的应力及强度计算条件单元教学学时 2 在整体设计中的位置第10次授课班级上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标 1.能求轴向拉伸与压缩横截面上应力； 2.能利用胡克定律求变形。 3.能利用强度计算条件解决三类问题 1.理解应力的概念； 2.掌握拉压杆正应力计算； 3.理解应变的概念； 4.掌握胡克定律的第一第二表达式； 5.掌握强度计算条件 1.培养学生热爱本专业、爱学、会学的思想意识。 2.培养学生应用理论知识分析和解决实际问题的能力； 3.培养学生的团队合作意识； 4.培养学生仔细、认真、严谨的工作态度。能力训练任务及案例任务1：计算拉压杆的应力；任务2：计算拉压杆的变形; 教学材料1.教材; 2.使用多媒体辅助教学。

单元教学进度步骤教学内容教学方法学生活动工具手段时间分配 1复习、导入复习：拉压杆的受力变形特点、截面法求轴力直接法求轴力导入：在求轴力时，我们已经知道轴力的大小不能代表一个杆件的受力强弱，那谁能代表呢？提问讲授讨论回答黑板课件视频 5 分钟 2提出任务如图(a)所示的三角形托架，P=75kN，AB杆为圆形截面钢杆，其[σ1]=160MPa；BC杆为正方形截面木杆，其[σ2]=10MPa，试确定 AB杆的直径d和BC杆的边长a。情景教问题探究问题引领听讲思考黑板、 ppt 5 分钟一.应力应力：内力在截面上某点处的分布集度，称为该点的应力。在拉（压）杆横截面上，与轴力N相对应的是正应力，一般用σ表示。 N A σ= 案例应用1：一变截面圆钢杆ABCD如图5-6（a）所示，已知F1=20kN，F2=35kN，F3=35kN， d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm。试求：（1）各截面上的轴力，并作轴力图。（2）杆的最大正应力。 15分钟

论述实测应力强度因子的方法

第二章应力强度因子的计算 K--应力、位移场的度量 K的计算很重要,计算K值的几种方法: 1.数学分析法:复变函数法、积分变换； 2.近似计算法：边界配置法、有限元法； 3.实验标定法：柔度标定法； 4.实验应力分析法：光弹性法. 论述实测应力强度因子的方法应力强度因子是反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量。它和裂纹大小、构件几何尺寸以及外应力有关。应力在裂纹尖端有奇异性，而应力强度因子在裂纹尖端为有限值。网格法是以网格为制图单元，反映制图对象特征的一种地图表示方法。其制图精度取决于网眼大小，网眼越小，精度越高。网眼大小的确定，取决于制图目的、比例尺和掌握制图资料的详细程度等。网格法既可表示制图对象的数量特征，也可表示其质量特征。使用该法编图时，首先把制图区域按照一定原则，用规定的网眼尺寸画出格网，然后根据掌握的制图资料、野外考察得到的制图对象的分布特征，分别用每个网眼赋值。当表示数量差异时，填入分级级别；表示质量特征时，填入类型代码等。最后用色彩或面状网线符号区分它们。这种方法在计算机辅助制图、统计制图中得到广泛应用。实验应力分析方法的一种。网格法是在试件表面印制或刻划网格，则当试件受载而发生变形时，网格随之变形，通过测量网格因变形而引起的位移，以确定试件的位移场或应变场。它适用于测量5%以上的大应变,而用于测量较小的应变时，精度很低。此法于20世纪40年代开始应用，后来在较大程度上被云纹法所取代。光弹性法应用光学原理研究弹性力学问题的一种[[实验应力分析]]方法。将具有双折射效应的透明塑料制成的结构模型置于偏振光场中，当给模型加上载荷时，即可看到模型上产生的干涉条纹图。测量此干涉条纹，通过计算，就能确定结构模型在受载情况下的应力状态。 20世纪初，E.G.科克尔和L.N.G.菲伦用光弹性法研究桥梁结构等的应力分布。40年代，M.M. 弗罗赫特对光弹性的基本原理、测量方法和模型制造等方面的问题，作了全面系统的总结，从而使光弹性法在工程上获得广泛的应用。利用光弹性法，可以研究几何形状和载荷条件都比较复杂的工程构件的应力分布状态，特别是应力集中的区域和三维内部应力问题。对于断裂力学、岩石力学、生物力学、粘弹性理论、复合材料力学等，也可用光弹性法验证其所提出的新理论、新假设的合理性和有效性，为发展新理论提供科学依据。在偏振光场中，各向同性的光弹性模型在载荷作用下会产生暂时双折射效应，其在光弹性实验中，通常出现两组干涉条纹：等差线和等倾线。从光弹性实验可以直接获得主应力差和主应力方向。为了确定单独的应力分量，还须借助于其他实验方法或计算方法。对于二维应力问题，确定主应力或正应力分量的实验方法，有侧向变形法、电比拟法、云纹法、光弹性斜射法、全息光弹性法和全息干涉法等。三维应力分析大多数工程结构在载荷作用下常处于三维应力状态。应用三维光弹性实验法能有效地确定工程结构内部的三维应力状态。三维光弹性实验法包

第八章应力状态强度理论

第八章应力状态强度理论 1 基本概念及知识要点 1.1 基本概念点的应力状态、应力圆、主平面、主应力、主方向、最大剪应力。以上概念是进行应力应变分析以及强度计算的基础，应准确掌握和理解这些基本概念。 1.2 二向应力状态的解析法与图解法实际工程中的许多问题，可以简化成二向应力状态问题，建议熟练掌握二向应力状态解析法和图解法。在学习该知识点时，应注意以下几点： (1) 单元体平衡，则单元体中任取出的一部分在所有力的作用下也平衡； (2) 过一点相互垂直两平面上有 y x σσσσαα+=90＋＋ 90＋ααττ-= 主应力和最大剪应力间 2 min max min max σστ-± = 01045±αα＝请注意理解以上各式所代表的物理意义。（3）主要公式：任意斜截面应力、主应力、主平面、最大剪应力及其作用平面，详见教材。上述公式建议熟记。（4）应用图解法时注意以下对应关系应力：圆上一点，体上一面；直径两端，垂直两面。夹角：圆上半径，体上法线；转向一致，转角两倍。 1.3 三向应力状态的最大剪应力无论是三向应力状态，还是做为特例的二向应力状态或单向应力状态，都是用如下公式计算最大剪应力 2 3 1max σστ-= 在二向应力状态下，垂直于主应力为零的主平面的那一组平面中，剪应力的最大值，称为面内最大剪应力。可用公式 2 2 min max 2xy y x τσστ+??? ? ? ?-±=计算。 1.4 广义胡克定律在比例极限范围内，变形非常小。线应变只与正应力有关，与剪应力无关；剪应变只与剪应力有关，与正应力无关。换言之，正应力与剪应力、线应变与剪应变，彼此间互不影响。 1.5 常用的四种强度理论及其应用

环境与可靠性试试验类型

环境与可靠性试验试验类型广电计量杜亚俊综述 (1) 温湿度环境试验 (1) 元器件筛选 (2) 低气压试验 (2) 光老化试验 (2) 沙尘试验 (3) 淋雨试验 (3) 振动试验 (3) 高加速测试 (4) 机械冲击试验 (4) 碎石冲击 (5) 生物环境试验 (5) 盐雾试验 (5) 材料试验 (6) 综合环境可靠性试验 (6) 包装运输试验 (7) 气体腐蚀试验 (7) 柴油机综合测试系统 (7) 切片分析 (8)

综述广电计量一直致力于产品研制和生产阶段环境与可靠性试验的研究及技术服务，从产品技术研发、设计、定型、样品生产到量产质控，提供一站式的环境与可靠性试验解决方案，为客户提高产品的可靠性、稳定性、环境适应性和安全性，缩短产品的研发和生产周期，保驾护航。是政府、军队/国防和民用领域首选的环境与可靠性实验室；是行业内为数不多同时通过国家实验室认可、国防实验室认可、总装备部军用实验室认可以及国家计量认证的环境与可靠性实验室；也是中国船级社、中国渔政、ISTA、GE等国内外知名组织和企业认可的环境与可靠性实验室。满足IEC、ISO，GB、GJB，EIA、ASTM、IPC、ISTA、JEDEC、SAE，JIS、MIL等国际、国家及行业标准的测试要求，开展气候环境、机械环境、生物环境、化学环境和综合环境绝大多数项目的试验和测试，同时可提供整车环境试验，失效分析和元器件筛选，可靠性优化设计与分析，可靠性试验与评估，以及可靠性方案和整改建议等技术服务，可对试验中的产品及材料进行电学、磁学、表观性能监测。温湿度环境试验广电计量拥有二十多台/套温湿度试验箱，覆盖了温度范围-100℃至500℃，湿度范围10%～98%，容积范围从0.1m到270m,温变速率最大可以达到30℃/min，能够为各类电子产品，机电装备，汽车电子，通讯设备以及中型33—45m3温湿度试验箱装备开展高低温贮存，高低温工作，温湿度循环，温湿度交变，元器件老化，温度冲击等环境适应性试验，筛选试验，寿命试验等。 ?专业的技术团队为客户产品量身定制测试方案 ?专业的测试团队为客户产品进行测试 ?为客户提供技术和测试咨询，客户能得到快速、专业、满意的解答 ?高效安排测试，及时出具产品检测报告 ?一对一的客服和技术服务，让客户体现一站式服务

第十章强度理论(讲稿)材料力学教案(顾志荣).

第十章强度理论同济大学航空航天与力学学院顾志荣一、教学目标掌握强度理论的概念。了解材料的两种破坏形式（按破坏现象区分）。了解常用的四个强度理论的观点、破坏条件、强度条件。掌握常用的四个强度理论的相当应力。了解莫尔强度理论的基本观点。会用强度理论对一些简单的杆件结构进行强度计算。二、教学内容讲解强度理论的概念及材料的两种破坏形式。讲解常用的四个强度理论的基本观点，并推导其破坏条件从而建立强度计算方法。介绍几种强度理论的应用范围和各自的优缺点。简单介绍莫尔强度理论。三、重点难点重点：强度理论的概念、常用的四个强度理论的观点、强度条件及其强度计算。

难点：常用四个强度理论的理解；危险点的确定及其强度计算。四、教学方式采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。五、计划学时 2学时六、实施学时七、讲课提纲 (一)为什么需要强度理论及强度理论的概念？ 1、为什么需要强度理论(回顾基本变形下强度条件的建立） 2、复杂应力状态下的强度条件是什么？怎样建立？ 3、强度理论的概念 4、四个强度理论及其相当应力 (二)四个强度理论第一强度理论——最大拉应力理论第二强度理论——最大拉应变理论第三强度理论——最大剪应力理论第四强度理论——?????形状改变比能理论均方根剪应力理论 (三)相当应力 11σσ=r

-=12σσr μ)(32σσ+ 313σσσ-=r 2132322214)()()(2 1 σσσσσσσ-+-+-= r (四)复杂应力状态下强度条件的表达式 σr ≤[σ] (一)为什么需要强度理论？强度理论的概念 1、回顾构件处于简单变形下的强度条件的建立 [拉、压] （单向）图10-1 强度条件： []n A F o N σσσ=≤=，b S o σσσ由试验得

材料力学强度理论

r313 σ=σ-σ 222 r4122331 1 ()()() 2 ?? σ=σ-σ+σ-σ+σ-σ ?? 3、摩尔强度理论的概念与应用； 4、双剪强度理论概念与应用。 9.1图9.1所示的两个单元体，已知正应力σ=165MPa，切应力τ=110MPa。试求两个单元体的第三、第四强度理论表达式。图9.1 [解]（1）图9.1（a）所示单元体的为空间应力状态。注意到外法线为y及－y的两个界面上没有切应力，因而y方向是一个主方向，σ是主应力。显然，主应力σ对与y轴平行的斜截面上的应力没有影响，因此在xoz坐标平面可以按照平面应力状态问题对待。外法线为x、z轴两对平面上只有切应力τ，为纯剪切状态，可知其最大和最小正应力绝对值均为τ,则图9.1（a）所示单元体的三个主应力为： τ σ τ σ σ σ- = = = 3 2 1 、、 , 第三强度理论的相当应力为 () eq313 165110275 a σσσστ =-=+=+= MPa 第四强度理论的相当应力为： ()()() 222 () eq4122331 1 2 a σσσσσσσ ?? =-+-+- ?? ()()() 222 1 2 σττττσ ?? =-+++-- ?? ()()() 222 1 1651102110110165252.0 2 ?? =-+?+--= ?? MPa 解题范例

环境可靠性

一：环境可靠性定义环境可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。可靠性试验是对产品的可靠性进行调查、分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷，为改善产品的战备完好性，提高任务成功率，减少维修费用及保障费用提供信息，确认是否符合可靠性定量要求。产品在设计、应用过程中，不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响，而仍需要能够正常工作，这就需要以试验设备对其进行验证，这个验证基本分为研发试验、试产试验、量产抽检三个部分。可靠性试验是为了保证产品在规定的寿命期间内，在预期的使用、运输或储存等所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和储存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况，加速反应产品在使用环境中的状况，来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标，从而对产品整体进行评估，以确定产品可靠性寿命。二、主要的测试范围包括：气候环境可靠性：普通老化试验（高温试验、低温试验、高低温循环、高低温冲击、恒温恒湿、臭氧老化）、光老化试验（紫外老化、氙灯老化、碳弧灯老化、金属卤素灯老化）、腐蚀试验（气体腐蚀试验、盐雾测试、冷凝水试验）、淋雨试验、粉尘试验力学环境可靠性：震动试验、跌落试验、碰撞、冲击综合环境可靠性：温度+湿度+震动综合试验、高温+低气压综合试验、低温+低气压综合试验、低气压+震动综合试验三、使用仪器：气候环境可靠性：热空气老化箱、高低温湿热交变试验箱、高低温冲击试验箱、恒温恒湿试验箱、盐雾试验箱、臭氧试验箱、紫外老化箱（UVA-340，UVA-351，UVB-313）、氙弧灯老化试验箱、碳弧老化试验箱、金属卤素灯老化试验箱、冷凝水试验箱力学环境可靠性：振动试验台综合环境可靠性：温度/湿度/振动综合试验系统试验台

环境可靠性试验规范

环境试验规范修改记录

1、温度试验 1.1高温贮存试验试验描述:将试验样品放置在高温环境中贮存一段时间,试验样品不进行工作。试验目的:确定产品在高温、高湿环境下贮存就是否对其外观,性能产生不良影响。实验设备:恒温恒湿试验箱,防冷凝装置。试验条件:60℃ (每种产品按该产品的检验规范的指标设定。客户另有要求按客户要求设置)。试验程序: 1、预处理:试验前应该消除可能会对试验造成影响的因素。 2、初始检测:按要求对用于试验的样品进行电气与机械性能测试,并做好记录。 3、将恒温恒湿试验箱设定为试验所需温度与湿度,使试验箱温度稳定至设置温度。 4、将处于室温的试验样品按正常状态放入准备好的试验箱内。 5、与某种特定的安装架一起使用时,应使用这些装置一起试验。 6、高温贮存试验时间为48H,有特殊要求则按特殊要求进行设定。 7、试验48H后,将试验样品在室温下放置2个小时。 8、试验后检测:按相关要求对试验样品的外观、电气性能、机械性能进行检测,并做好记录。 9、将试验前后的测试进行对比,判断该试验就是否对产品造成不良影响。 1.2高温工作试验试验描述:将试验样品放置于高温环境中一段时间,并使试验样品处于运行状态,若有要求加上负载,则加上负载进行试验。试验目的:高温环境下工作就是否对其外观,性能产生不良影响。试验设备:恒温恒湿试验箱,防冷凝装置。试验条件:温度40℃ ,(每种产品按该产品的检验规范的指标设定。客户另有要求按客户要求设置)。试验程序: 1、预处理:试验前应该消除可能会对试验造成影响的因素。 2、初始检测:按要求对用于试验的样品进行电气与机械性能测试,并做好记录。 3、确定试验箱保持室温,使试验样品处于准备工作状态。 4、把试验样品放入试验箱中,按要求设置试验温度与湿度,关闭试验箱。 5、待温度上升到试验温度,立即让试验样品进入运行状态。 6、试验样品在试验箱中运行的时间为2H。 7、试验后测试:按要求测试试验样品的电气、机械性能,检查外观有无被腐蚀,变型,变色等。 1.3低温贮存试验

环境试验和可靠性试验的区别

环境试验和可靠性试验的区别环境试验设备与可靠性试验虽然关系紧密，但它们在试验目的，所用环境应力数量，环境力量值选用准则，试验类型，试验时间，试验终止判据方面存在截然的不同之处。试验目的：环境试验考察的是产品对环境的适应性，确定产品的环境适应性设计是否符合合同要求，为接收，拒收提供决策依据。而可靠性试验是定量评估产品的可靠性，即产品在规定环境条件下，规定时间内完成规定功能的概率。所用环境应力数量：就环境试验来说，GJB 150中规定了19个试验项目，MIL-STD-810 D中规定了20个环境试验项目，810F增加到24个试验项目，包括对产品较重要影的环境应力，如：温度，湿芭，盐雾，振动冲击，压力，太阳辐射，砂尘，淋雨等。受试产品应根据其未来的使用环境条件及受影响程度对试验项目进行甄选，一般应考察10个以上环境应力。而可靠性试验由于要进行综合模拟，只将综合环境应力（温度，湿度，振动）与电应力结合进行试验。可见，可靠性试验所选用的环境应力数量比环境试验少得多。环境应力量值选用准则：环境试验基本采用极值条件，用严酷代替温和，即采用产品在寿命周期内可能遇到的最极端的环境条件作为试验条件。许多试验带有一定的破坏性且试验过程中一般不需模拟产品的工作状态。而可靠性试验采用实效试验，即真实地模拟贮存，运输，使用过程中遇到的主要环境条件及其动态变化过程。在GJB-889和相应的MIL-STD-781 D中规定了一套要据任务剖面确定环境剖面，再将环境剖面简化为试验剖面对产品进行长时间可靠性考核的方法。可靠性试验一般不会对产品造成破坏，它需要模拟产品的工作状态，所用的试验条件大部分模拟工作中常遇到的较温和的应力环境，取值较环境试验低得多。试验类型：环境试验通常采用单因素试验和多因素组合试验，以一定的顺序依次作用在产品上。可靠性试验多采用综合应力试验，将多个环境应力在同一空间，同一时间施加在样品上，更真实模拟使用环境条件的影响。为了提高试验结果的准确性，可靠性，环境试验也开始着力发展综合试验，积极开发能同时施加温度，湿度，振动，辐射，沙尘，风，雨等应力的大型多功能环境试验设备。试验时间：在环境试验中，每一项试验的时间基本取决于选用的试验及具体的试验程序，只是由于各阶段进行性能检测所需时间不同而产生一些差别，试验时间比可靠性试验短得多。可靠性试验时间取决于需验证的可靠性指标值和选用的统计试验方案以及产品本身的质量。其时间无法确定，以受试产品的总台时数达到规定值或可以作出接收，拒收判决为止。