许用应力与安全因数解析

我们把材料破坏时的应力称为极限应力，用σu表示。脆性材料断裂时的应力是强度极限σb，因此，对于脆性材料取强度极限σb作为极限应力；塑性材料屈服时出现明显的塑性变形，此时的应力是屈服点，故此，对于塑性材料取屈服点σs（或σ0.2）为其极限应力。

为了保证构件有足够的强度，构件在荷载作用下，最大的实际工作应力显然应低于其极限应力，而在强度计算中，为了保证构件正常、安全地工作并具有必要的强度储备，把极限应力除以一个大于1的因数，并将结果称为许用应力，用[σ]表示，即

式中，大于1的因数ns或nb称为安全因数。(www.xing528.com)

安全因数不能简单理解为安全倍数，因为安全因数一方面考虑给构件必要的强度储备，如构件工作时可能遇到的不利的工作条件和意外事故，构件的重要性及损坏时引起后果的严重性等；另一方面考虑在强度计算中有些量本身就存在着主观认识和客观实际间的差异，如材料的均匀程度、荷载的估计是否准确、实际构件的简化和计算方法的精确程度、对减轻自重和提高机动性的要求等。可见在确定安全因数时，要综合考虑多方面的因素，对具体情况做具体分析，很难做统一的规定。不过，人类对客观事物的认识总是逐步地从不完善趋向完善，随着原材料质量的日益提高，制造工艺和设计方法的不断改进，人类对客观世界认识的不断深入，安全因数的选择必将日趋合理。

许用应力和安全因数的具体数据，有关业务部门有一些规范可供参考。目前，一般机械制造中，在静载的情况下，对塑性材料可取ns＝1.2～2.5；对于脆性材料，由于其均匀性较差，且破坏往往突然发生，有更大的危险性，所以，取nb＝2～3.5，甚至取3～9。