断热铝型材的强度计算
技术单J25-0113附页
断热铝型材的强度计算
铝门窗幕墙委员会专家组专家龙文志
一、前言
建筑节能是世界性的潮流，也是中国持续发展的需要。铝材与隔热塑料复合的断热建筑铝型材（以下简称断热铝材）的传热系统比普通建筑铝型材（以下简称普通铝材）低，是一种符合节能潮流的节能建材，当它用于建筑幕墙和铝合金外窗之时，除了要考虑其保温隔热性能之外，还要充分考虑到其结构的安全性和可靠性。从力学角度看：普通铝材是各相同性材料的弯曲梁，断热铝材是两种不同材料复合而成的组合梁，两者的力学分析不完全相同，有鉴于此，本文试图对断热铝材的强度计算进行探讨。
二、组合梁的力争分析
两种材料复合而成的短形组合梁（图一a）弯曲时，如果铝材与塑料接合处联结牢固，不发生相对滑动和分离，铝材和塑料将一起变形，按照材料力学弯曲理论的平面假设，应变将沿截面高度连续线性变化（图一b），当两种材料的弹性模量相同时，同一截面的弯曲正应力沿高度呈连续分布（图一c），当两种材
三、整体梁的强度计算
当组合梁作为整体梁进行强度计算时，为方便起见，工程上采用“当量截面法”，这种方法是在不改变各种材料截面形心位置的前提下，将一种材料的面积扩大（或缩小）n倍，化作为完全为另一种材料截面的整体梁，这个截面积为当量截面。如图二a隔热型材组合截面中，将铝材的面积扩大n倍，化作为单一塑料截面的整体梁，为了保持铝材原截面形心位置不变，必须将铝材的宽度对称地扩大n倍，如图二b所示。这里n是两种材料弹性模量之比：
即：n= E
铝/ E
塑
上式中的J
Y
为当量截面对中性轴的惯性矩。但是这样计算所得的应力只反映代换后的那种材料的梁内应力，对于被代换材料那部分截面上的应力还需将其扩大（或缩小）n倍。详细推导见：John N. Cernia《Strength of Materials》2dedition,Holt,Rinehart and Winston,1977。
例一：
[知]：铝材宽b
1=60mm，厚t
1
=10mm，
塑料宽b
2
=20mm，梁高H=100mm，
最大弯矩Mmax=4000Nm，
隔热条高h=80mm，E
铝
=70000N/mm2，
E
塑
=7000N/mm2。
[求]：铝材截面最大弯曲正应力σ
铝
max
隔热塑料截面最大弯曲正应力σ
塑
max [解]：(1)将铝塑组合梁转化为单一塑料整体梁：
n= E
铝/E
塑
=70000N/mm2/7000N/mm2=10
所以得到铝材截面转化后的宽度：
b
3=n×b
1
=10×60mm=600mm
(2)转化后整体梁的当量截面如图二b所示。
JY=[600×1003-（600-20）×803]mm=0.25×108 mm4
(3)计算当量截面弯曲最大正应力:
σmax=(4×106 N-mm×50mm)/ 0.25×108 mm4=8 N/mm2
(4)计算铝材弯曲最大正应力:
σ
铝
max= n×σmax=10×8 N/mm2=80 N/mm2
(5)计算塑料弯曲最大正应力:
σ
塑
max=(4×106 N-mm×40mm)/ 0.25×108 mm4=6.4 N/mm2
四、分离面最大应力计算
（1）铝材与隔热塑料复合而成的组合梁，其线荷载设计值为q，型材宽b，在梁的跨度取一微段dx，如图三a所示，在m-m截面和n-n截面上作用有正应
力和剪应力，铝材和隔热塑料分界面m
1n
1
，将铝材从微段dx分离，如图三b所
示，在分离面m
1m
1
n
1
n
1
上作用有剪应力τ
分
和正应力σ
分
，在mmm
1
m
1
面上作用有弯
曲剪应力τ
弯
。
（2）分离面最大剪应力τ
分max
计算；
根据剪应力互等定律：τ分=τ弯
依照材料力学计算公式：τ弯=Q.S/ J
Y
.b Q——截面所受剪力
S——截面静面矩
J
Y
——截面惯性矩
分max mzx Y
——最大剪力设计值（N）
Q
mzx
——截面惯性矩（㎜4）
J
Y
H——截面总高度（mm）
h——塑料隔热条总高度（㎜）
τ分max——分离面最大剪应力设计值（N/㎜2）
工字梁分离面的最大剪应力设计值，可按下式计算：
τ
分max = b
3
Q
mzx
（H2-h2）/8 b
2
J
Y
Q=0的截
面，则上式为：qd
X -σ
分
max=b
2
d
X
=0
则分离面的最大正应力可按下式计算：σ
分max=q/b
2
q——线荷载设计值（N/㎜）
b
3
=600mm，H=100mm，h=80mm，
j
y
=0.25×108mm4
τ
分max = b
3
Q
mzx
（H2-h2）/8 b
2
J
Y
= b
3 qL（H2-h2）/16 b
2
J
Y
=（600mm×8N/mm×300mm）×(1002-802)mm/16 ×20mm×0.25×108mm4
=6.48N/mm2
（2）依照图五的剪力图，跨中截面剪力为0，分离面的最大拉应力发生在该处，其设计值可计算如下：
σ
分max=q/b
2
=8/20N/mm2=0.4 N/mm2
五、建议
（一）断热铝材用于建筑幕墙和铝门窗的结构件时，应进行强度设计计算。
（二）铝材应计算弯曲最大拉应力，隔热塑料应计算最大弯曲拉应力和最大弯曲剪应力。
铝材和隔热塑料的分离面还应计算最大拉应力和最大剪应力
（三）强度校核建议：
σ
铝max≤fa；σ
塑
max≤f
塑拉
；
τ
塑max≤f
塑剪
；σ
分
max≤f
分拉
；τ
分
max≤f
分剪
；
σ
铝
max——铝材最大弯曲拉应力设计值
σ
塑
max——隔热塑料最大弯曲拉应力设计值
τ
塑
max——隔热塑料最大弯曲剪应力设计值
σ
分
max——铝材和隔热塑料分离面最大拉应力设计值
τ
分
max——铝材和隔热塑料分离面最大剪应力设计值
fa——铝材拉伸强度设计值。可按JGJ102规范选取
f
塑拉
——隔热塑料拉伸强度设计值
f
塑剪
——隔热塑料剪切强度设计值
f
分拉a
——隔热型材和铝材和塑料分离面抗拉强度设计值
f
分剪
——隔热型材的铝材和塑料分离面抗剪强度设计值
f
塑拉= f
塑拉标
/K
2
； f
塑剪
= f
塑剪标
/K
2
f
分拉= f
分拉标
/K
2
； f
分剪
= f
分剪标
/K
2
f
塑拉标
——隔热塑料拉伸强度标准值
f
塑剪标
——隔热塑料剪切强度标准值
f
分拉标
——隔热型材的铝材和塑料分离面抗拉强度标准值
f
分剪标
——隔热型材的铝材和塑料分离面抗剪强度标准值
K
2——安全系数 K
2
=3.5
（四）为了保证隔热铝材力学性能的可靠性，要对隔热铝材生产厂家提出下列要求：
（1）提供隔热铝材的隔热塑料及其与铝材分离面的抗拉强度和抗剪强度标准值。
（2）铝材和隔热塑料的膨胀系数要相等。
（3）提供干湿度和温度对其力学性能的影响。
（4）在后续的各种加工中，其力学性能不变化。
（5）提供质量保证期。
六、结束语
断热铝型材的强度计算尚未见到国内外的技术标准和规范，文献报道也没有，本文作了一些开创性的探讨，权供参考。作为抛砖引玉之文，其用意在于：在提高建筑幕墙和铝门窗保温隔热性能的同时，千万要保证结构的安全性和可靠性。断热铝材决不能断！
错误及不妥之处，敬请指正。
热辐射计算公式
传热学课程自学辅导资料 （热动专业） 二○○八年十月
传热学课程自学进度表 教材：《传热学》教材编者：杨世铭陶文铨出版社：高教出版时间：2006 1
注：期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。 2
传热学课程自学指导书 第一章绪论 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （二）本章重点 1、导热、对流、辐射的基本概念。 2、传热过程传热量的计算。 （三）本章前后联系 简要介绍了热量传递的三种基本方式和传热过程 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 1、热传导 导热（Heat Conduction）：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热。 特点：从宏观的现象看，是因物体直接接触，能量从高温部分传递到低温部分，中间没有明显的物质迁移。 从微观角度分析物体的导热机理： 气体：气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。 导电固体：自由电子不规则运动相互碰撞的结果，自由电子的运动对其导热起主导作用。 非导电固体：通过晶格结构振动所产生的弹性波来实现热量传递，即院子、分子在其平衡位置振动。 液体：第一种观点类似于气体，只是复杂些，因液体分子的间距较近，分子间的作用力对碰撞的影响比气体大；第二种观点类似于非导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动，原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的）的作用。 热流量：单位时间传递的热量称为热流量，用Ф表示，单位为W。 3
预应力钢绞线参数及计算公式汇总
预应力钢绞线参数及计算公式汇总 参数：钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，弹性模量：Ep=1.95*105Mpa，松弛率为2.5%，公称直径￠s=15.2mm，钢绞线面积A=140mm2，管道采用预埋金属波纹管成孔且壁厚不小于0.3mm。预应力筋平均张拉力按下式计算： p p=（p(1-e-（kx+μ?）)）/kx+μ? 式中：p p---预应力筋平均张力（N）。 p-----预应力筋张拉端的张拉力（N）。 X-----从张拉端至计算截面的孔道长度（m）。 ?-----从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）。 K-----孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，参见附表G-8。 μ-----预应力筋与孔道比壁的摩擦系数，参见附表G-8。 注：e=2.71828，当预应力筋为直线时p p= p。 预应力筋的理论伸长值△L（mm）可按下式计算； △L =（p p *L）/A p*Ep 式中：p p-----预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见上式。 L-------预应力筋的长度（mm）。
A p-----预应力筋的截面面积（mm2）。 Ep------预应力筋的弹性模量（N/ mm2）。 附表G-8 系数K及μ值表 注意事项： 预应力筋张拉时，应先调整到初应力σ0该初应力宜为张拉控制应力σcom的10%~15%。伸长值应从初应力时开始量测。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。 预应力张拉实际伸长值△L（mm）=△L1+△L2 式中：△L1-从预应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）△L2-初应力以下的推算伸长值(MM)，可采用相邻级的伸长值。
瓦楞纸箱抗压强度计算公式
瓦楞纸箱抗压强度计算公式 纸箱抗压强度一类根据瓦楞纸板原纸，即面纸和芯纸的测试强度来进行计算，另一类则直接根据瓦楞纸板的测试强度进行计算。 ①凯里卡特（K.Q.Kellicutt）公式 a. 凯里卡特公式 P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度（N/cm）； aXz——瓦楞常数； Z——瓦楞纸箱周边长（cm）； J——纸箱常数。 瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下 Rn——面纸环压强度测试值（N/0.152m） Rmn ——瓦楞芯纸环压强度测试值（N/0.152m） C——瓦楞收缩率，单瓦楞纸板来说 双瓦楞纸板 纸箱抗压强度公式中的15.2（cm）为测定原纸环压强度时的试样长度。 Z 值计算公式 Z=2（L 0+B ） Z——纸箱周边长（cm）； L0——纸箱长度外尺寸（cm）B0——纸箱宽度外尺寸（cm）； a z X、J、C值可查表
b.06 类纸箱抗压强度计算公式： P0201 ——0201 箱型用凯里卡特公式计算的抗压强度（N）；a——箱型修正系数， 凯里卡特公式，与实际测试值有一定差异，一般比测试值小5％。 ②马丁荷尔特（Maltenfort）公式
P——瓦楞纸箱抗压强度（N）； CLT- O ——内、外面纸横向平压强度平均值（N/cm）。 ③沃福（Wolf）公式 Pm——瓦楞纸板边压强度（N/m） ④马基（Makee）公式 纸箱抗压强度Dx——瓦楞纸板纵向挺度（MN·m）Dy——瓦楞纸板横向挺度（MN·m） 马基简易公式： 包卷式纸箱抗压强度计算公式： PwA——包卷式纸箱抗压强度（N）； Pm ——瓦楞纸板边压强度（N/m） a——常数 b——常数 纸箱抗压强度⑤APM 计算公式 考虑箱面印刷对抗压强度的影响。
抗拉强度与伸长率测试方法与设备介绍
抗拉强度与伸长率测试方法与设备介绍 抗拉强度与伸长率测试方法与设备介绍 抗拉强度与伸长率，是指材料在拉断前承受的最大应力值与断裂时的伸长率。通过检 测能够有效解决材料抗拉强度不足等问题。Labthink 兰光研发生产的智能电子拉力试验 机系列产品，可专业适用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、医用敷料、 保护膜、金属箔片、隔膜、背板材料、无纺布、橡胶、纸张等产品的抗拉强度与伸长率指 标测试。 抗拉强度与伸长率方法： 试样制备：宽度15mm ，取样长度不小于 150mm ，确保标距100mm ；对材料变形率较大试样，标距不得少于50mm 。 试验速度：500±30mm/min 试样夹持：试样置于试验机两夹具中，使试样纵轴与上下夹具中心连线重合，夹具松 紧适宜。 抗拉强度（单位面积上的力）计算公式： 拉伸强度计算公式σ=F/(b×d) σ：抗拉强度（MPa ） F ：力值（N ） Labthink 兰光|包装检测仪器优秀供应商山东省济南市无影山路144号 b ：宽度（mm ） d ：厚度（mm ） 抗拉强度检测用设备——XLW(EC)智能电子拉力试验机： Labthink 兰光XLW(EC)智能电子拉力试验机专业适用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、保护膜、组合盖、金属箔、 隔膜、背板材料、无纺布、橡胶、纸张等产品的拉伸、剥离、变形、撕裂、热封、粘合、 穿刺力、开启力、低速解卷力、拨开力等性能测试。 XLW(EC) 是一款专业用于测试各种软包装材料拉伸性能等力学特性的电子拉力试验机；优于0.5级测试精度有效地保证了试验结果的准确性；系统支持拉压双向试验模式，试验 速度可自由设定；一台试验机集成拉伸、剥离、撕裂、热封等八种独立的测试程序，为用 户提供了多种试验项目选择；气动夹持试样，防止试样滑动，保证测试数据的准确性。 测试原理：
压力容器强度校核公式
压力容器强度校核 筒体壁厚校核公式 软件模板 计算公式：' 22[]c i t c P D C P δσφ=+-筒校核 备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 []t σ：设计温度下的许用应力 φ ：焊缝系数 若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= ' 2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚 最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用。 封头壁厚校核公式 1.椭圆形封头软件模板 计算公式：' 22[]0.5c i t c P D C P δσφ=+-封校核 备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 [ ]t σ：设计温度下的许
用应力 φ ：焊缝系数： 若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= ' 2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚 最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用 2.球形封头软件模板 计算公式：' 24[]c i t c P D C P δσφ=+-封校核 备注： c P ：校核压力 i D ：容器最大内径 [ ]t σ：设计温度下的许用应力 φ ：焊缝系数： 若双面焊全焊头对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ= 若为单面焊对接接头 100%无损检测，φ= 局部无损检测， φ=
'2C ：下一周期均匀腐蚀量 δ筒校核：筒体校核壁厚 最后判定公式：若δ筒校核≤δ筒实测，继续使用，否则停用
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法 2.2常用的轴的强度校核计算方法 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 对于传动轴应按扭转强度条件计算。 对于心轴应按弯曲强度条件计算。 对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算： 这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。 实心轴的扭转强度条件为： 由上式可得轴的直径为 为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3mm n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表： T τn P A d 0 ≥[]T T T d n P W T ττ≤2.09550000≈3 =[]T τ
空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的径1d 与外径d 之比，通常取β=0.5-0.6 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则 mm n P A d 36.15960 475 .2112110 min =?== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则： mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min ' min =+?=+= 另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： mm d d 4.3038*8.08.0' min ===电动机轴 综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算： 由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。 则 其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca
螺栓抗拉承载力计算
螺栓抗拉承载力计算 首先，纠正一下，楼主的问题应当是：螺栓抗拉承载力计算。 简单说，强度是单位面积的承载力，是一个指标。 公式： 承载力＝强度x 面积； 螺栓有螺纹，M24螺栓横截面面积不是24直径的圆面积，而是353平方毫米，称之为有效面积. 普通螺栓C级（4.6和4.8级）抗拉强度是170N/平方毫米。 那么承载力就是：170x353＝60010N. 换算一下，1吨相当于1000KG，相当于10000N，那么M24螺栓也就是可以承受约6吨的拉力。 螺栓有效面积可以从五金手册或钢结构手册查，强度指标可以从相关钢结构手册或规范查。当然这些也可以从网上查. 焊缝的抗拉强度计算公式比较简单 许用应力乘焊接接头系数在乘焊缝面积除以总面积,这就是平均焊接抗拉强度 抗拉强度与伸长率计算 公称直径为$7.0mm，其最大拉伸力为22。4KN，其断后标距为76.10mm，计算它的抗拉强度与身长率~！] 抗拉强度=拉力值/实际横截面面积 伸长率=（断后标距-标距）/标距*100% 抗拉强度Rm=22.4/(3.14*3.5*3.5)*10000=713.38MPa,修约后=715MPa 延伸A=（76.1-70）/70=8.71% ,修约后=8.5% 修约规则＜0.25 约为0 ≥0.75约为1 ≥0.25且小于0.75约为0.5 请问抗拉强度和屈服强度有什么区别？ 抗拉强度： 当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值（b点对应值）称为强度极限或抗拉强度
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法 常用的轴的强度校核计算方法 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 对于传动轴应按扭转强度条件计算。 对于心轴应按弯曲强度条件计算。 对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算： 这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。 实心轴的扭转强度条件为： 由上式可得轴的直径为 为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3mm n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及] [r τ值见下表： 表1 轴的材料和许用扭转切应力 空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 T τ[]T τ
根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则： 另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： 综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算： 由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。 则 其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm W 为危险截面抗扭截面系数(3mm )具体数值查机械设计手册~17. ][1σ为脉动循环应力时许用弯曲应力(MPa)具体数值查机械设计手册 2.2.3按弯扭合成强度条件计算 由于前期轴的设计过程中，轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用位置均已经确定，则轴上载荷可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。 一般计算步骤如下： (1)做出轴的计算简图：即力学模型 通常把轴当做置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型及布置方式有关，现在例举如下几种情况： 图1 轴承的布置方式 当L e d L 5.0,1≤/=,d e d L 5.0,1/=>但不小于（~）L ，对于调心轴承e=0.5L 在此没有列出的轴承可以查阅机械设计手册得到。通过轴的主要结构尺寸轴上零件位置及外载荷和支反力的作用位置，计算出轴上各处的载荷。通过力的分解求出各个分力，完成轴的受力分析。 ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca
轴的强度校核方法
第二章 轴的强度校核方法 2.2常用的轴的强度校核计算方法 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 对于传动轴应按扭转强度条件计算。 对于心轴应按弯曲强度条件计算。 对于转轴应按弯扭合成强度条件计算。 2.2.1按扭转强度条件计算： 这种方法是根据轴所受的扭矩来计算轴的强度，对于轴上还作用较小的弯矩时，通常采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。通常在做轴的结构设计时，常采用这种方法估算轴径。 实心轴的扭转强度条件为： 由上式可得轴的直径为 为扭转切应力，MPa 式中： T 为轴多受的扭矩，N ·mm T W 为轴的抗扭截面系数，3m m n 为轴的转速，r/min P 为轴传递的功率，KW d 为计算截面处轴的直径，mm 为许用扭转切应力，Mpa ，][r τ值按轴的不同材料选取，常用轴的材料及][r τ值见下表： T τn P A d 0 ≥[]T T T d n P W T ττ≤2.09550000≈3=[]T τ
空心轴扭转强度条件为： d d 1 = β其中β即空心轴的内径1d 与外径d 之比，通常取β=0.5-0.6 这样求出的直径只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径。例如，在设计一级圆柱齿轮减速器时，假设高速轴输入功率P1=2.475kw ，输入转速n1=960r/min ，则可根据上式进行最小直径估算，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0值查表取A0=112，则 mm n P A d 36.15960 475 .2112110 min =?== 因为高速轴最小直径处安装联轴器，并通过联轴器与电动机相连接，设有一个键槽，则： mm d d 43.16%)71(36.15%)71(min ' min =+?=+= 另外，实际中，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机轴径不能相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取电动机轴d d 8.0'min =，查表，取mm d 38=电动机轴,则： mm d d 4.3038*8.08.0' min ===电动机轴 综合考虑，可取mm d 32'min = 通过上面的例子，可以看出，在实际运用中，需要考虑多方面实际因素选择轴的直径大小。 2.2.2按弯曲强度条件计算： 由于考虑启动、停车等影响，弯矩在轴截面上锁引起的应力可视为脉动循环变应力。 则 其中： M 为轴所受的弯矩，N ·mm ][7.1][≤1-0σσσ== W M ca
钢丝绳(常见规格)破断拉力的计算方法
钢丝绳 ( 常见型号 ) 破断拉力计算公式 钢丝绳破断拉力数据在钢丝绳日常使用中起到很大的作用。 每种结构、每种规格的钢丝绳都有其规定的拉力系数，下表列出的就是常见的钢丝绳破断拉力计算方法。表中 KN为千牛，除以 9.8 为千牛换算成吨。 当然另外还要除以相应的安全系数才是正常使用中的安全破断拉力数据。 类别钢丝绳结构计算公式 1×7直径×直径×钢丝抗拉强度×0.54÷1000=kn ÷9.8= 吨单股（点接触）1× 19直径×直径×钢丝抗拉强度×0.53÷1000=kn ÷9.8= 吨 1× 37直径×直径×钢丝抗拉强度×0.49÷1000=kn ÷9.8= 吨 6×7+fc直径×直径×钢丝抗拉强度×0.33÷1000=kn ÷9.8= 吨 7×7直径×直径×钢丝抗拉强度×0.36÷1000=kn ÷9.8= 吨多股（点接触） 6×19+fc,6×19( 钢芯)0.3 （0.33 ）÷ 1000=kn÷9.8= 吨 直径×直径×钢丝抗拉强度× 6×37+fc,6×37( 钢芯)直径×直径×钢丝抗拉强度×0.295（ 0.319 ）÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 18× 7、 18× 19s直径×直径×钢丝抗拉强度×0.31÷1000=kn ÷9.8= 吨多层股不旋转钢丝绳19× 7直径×直径×钢丝抗拉强度×0.328÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 35w×7直径×直径×钢丝抗拉强度×0.36÷1000=kn ÷9.8= 吨 6× 19s、 6× 19w 6× 25fi 、6× 29fi直径×直径×钢丝抗拉强度×0.33÷1000=kn ÷9.8= 吨线接触钢丝绳6× 36sw、6× 31sw 6× 19s（钢芯）、 6× 19w（钢芯） 6× 25fi （钢芯）、 6× 29fi （钢芯）直径×直径×钢丝抗拉强度×0.356÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 6× 36sw（钢芯）、 6× 31sw（钢芯） 打桩机、钻机钢丝绳35w×7k直径×直径×钢丝抗拉强度×0.41÷1000=kn ÷9.8= 吨 18× 7k、 19× 7k直径×直径×钢丝抗拉强度×0.35（0.37 ）÷ 1000=kn ÷9.8= 吨 8×19s+fc 、8× 19w+fc直径×直径×钢丝抗拉强度×0.293÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨电梯绳（线接触） 8× 19s（钢芯）、 8× 19w（钢芯）直径×直径×钢丝抗拉强度×0.346÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 8× 19s+8×7+pp直径×直径×钢丝抗拉强度×0.33÷1000=kn ÷9.8= 吨 高速电梯绳（线接触） 8×19s+8× 7+1×190.4 ÷1000=kn÷9.8= 吨 直径×直径×钢丝抗拉强度× 吊篮专用绳（线接触）4×31sw直径×直径×钢丝抗拉强度×0.36÷1000=kn ÷9.8= 吨 6×12+7fc直径×直径×钢丝抗拉强度×0.209÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 捆绑专用绳（点接触） 6×24+7fc0.280÷ 1000=kn÷ 9.8= 吨 直径×直径×钢丝抗拉强度× 涂塑钢丝绳按照内部钢丝绳结构计算，涂塑层可忽略不计 注： 此表中“直径×直径”表示钢丝绳的公称直径的平方，其单位是mm
螺纹强度校核公式
计算公式计算值注释1.5设计给出517.5设计给出235260设计给出38设计给出4.23设计给出50设计给出11.8203309693h = 0.541p 2.28843 3227.60672.8899376194 345计算结果合格剪切强度计算公式计算值备注235260设计给出35.5设计给出41.78设计给出11.8203309693设计给出1.5设计给出4.23设计给出B = 0.75p 3.1725 517.5设计给出34556.280613618 207安全系数n材料屈服强度（MPA）轴向力F（n）螺距D2（mm）螺纹工作长度L（mm）连接螺纹齿Z螺纹工作高度h（mm）挤压面积a（mm2）挤压应力（MPA）的计算允许将挤压小直径D1（mm）用于外螺纹时使用的挤压直径（MPA）轴向力F（n），使用大直径D（mm）连接的螺纹数Z安全系数s间距P（mm）螺纹底宽b（mm）屈服强度（MPA）螺钉的允许拉伸应力（MPA），计算剪切应力（MPA）表示螺母，如果合格，则计算螺母（MPA）允许剪应力（MPA）的剪应力（MPA）；否则，不合格。弯曲强度计算项目计算公式计算值的计算结果备注28.58 28.52 24.22 26.82 0.85 71.8724621016 B = 0.75p 2.38125 138112 3.175 H = 0.541p 1.717675 9.26 1.5517.5345 178.2251152336 151.0361193477计算结果自锁性能检查计算螺母大直径D（mm ）当使
用大直径D（mm）螺丝外螺纹时，小直径D1（mm）外螺纹螺距直径D2（mm）弯曲臂L（mm）单圈外螺纹截面弯曲模数w（mm）螺纹底宽b （mm）轴向力F（n）螺距P（mm）螺纹工作高度h（mm）连接螺纹数Z安全系数s屈服强度（MPA）允许的拉应力（MPA）对于螺钉，请计算以下值的弯曲应力（MPA）螺母，计算弯曲应力（MPA），允许弯曲应力（MPA），如果螺钉和螺母合格，则为不合格。备注：设计给出s = NP 30齿廓角150.15，螺丝对的当量摩擦系数为-0.19744950019，螺旋上升角为1.5617735831，当量摩擦角为-0.1949419593计算结果不合格的自锁性能检查计算项目计算公式计算值备注2.59807621141.5669872981 1.3333333333节距P（mm）导程s（mm）节距直径D2（mm）螺钉对滑动摩擦系数f 0.13-0.17轴向力F（n）外螺纹小直径D1（mm）节距P （mm）原始三角形高度h（mm）用于外螺纹DC（mm）普通螺纹螺栓断裂部分的安全系数s 屈服强度（MPA）允许拉应力（MPA）= 33 = 60梯形螺纹：矩形螺纹：锯齿螺纹：普通螺纹：NP = atan，如果＜，则为合格，否则为不合格。计算得出的拉应力为0.5187993114，计算结果合格。如果＜，则为合格，否则为不合格
常用钢丝绳破断拉力计算公式.doc
钢丝绳破断拉力，钢丝绳破断拉力计算公式 类别钢丝绳结构计算公式 1× 7 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 单股（点接触） 1×19 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 1×37 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 6×7+fc 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 7× 7 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 多股（点接触） 6× 19+fc,6× 19(钢芯 ) 直径×直径×钢丝抗拉强度×（）÷1000=kn 6× 37+fc,6× 37(钢芯 ) 直径×直径×钢丝抗拉强度×（）÷1000=kn 18×7、 18× 19s 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 多层股不旋转钢丝绳19×7 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 35w ×7 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 6×19s、6× 19w 6×25fi、 6×29fi 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 6× 36sw、 6×31sw 线接触钢丝绳 6× 19s（钢芯）、 6×19w （钢 芯） 6× 25fi（钢芯）、 6× 29fi（钢 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 芯） 6× 36sw（钢芯）、6×31sw（钢 芯） 打桩机、钻机钢丝绳 35w× 7k 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 18×7k、 19× 7k 直径×直径×钢丝抗拉强度×（）÷1000=kn 8×19s+fc、8× 19w+fc 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 电梯绳（线接触）8× 19s（钢芯）、 8×19w （钢 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 芯） 8×19s+8×7+pp 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 高速电梯绳（线接触） 8×19s+8×7+1×19 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn 吊篮专用绳（线接触）4× 31sw 直径×直径×钢丝抗拉强度×÷1000=kn
太阳能辐射计算公式
一、中国太阳能直接辐射的计算方法 ()1bS a Q S +='（1） () 211111S c S b a Q S ++='（2）⊙ ()n c S b a Q S 2122++='（3） S ′为直接辐射平均月（年）总量；Q 为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S 0，理想大气总辐射，Q i ,晴天总辐射Q 0来表示。a ，b ，a 1，b 1，c 1，a 2，b 2，c 2为系数。n 为云量。S 1为日照百分率。 相关系数的计算公式： ()() ()() ()()∑∑∑∑∑∑∑∑∑=========?? ? ??-?? ? ??--= ----= n i n i i i n i n i i i n i n i n i i i i i n i i i n i i i y y n x x n y x y x n y y x x y y x x r 12 12 12 121 1 1 1 2 21 考虑到大气透明度，则有 ()()n c S b a P P P Q n c S b a P P P Q S i m i 2122cos cos sin sin 1 2122++=++='+海 年海 年δ ?δ?（4） 其中m 为大气质量： δ ?δ?cos cos sin sin 1 sinh 1+== Θm 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；年P 为测站的年平均气压，P 海为海平面气压，P 海=1013.25mp ，海年P P 为对大气质量进行的高度订正。 对于a 2的计算： 当测站的海拔H≥3000m 时，a 2=0.456； 当H≤3000m 是，若年平均绝对湿度E ≤10.0mb ，则 F a ?-=00284.0688.02 否则F a ?-=01826.07023.02，其中F 为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。 对于（4）式中，系数之间的关系式为 { 011.1039.02222=+-=+b a c a
一个8.8级M20螺栓的最大承受拉力计算方法
一、螺栓的分类 普通螺栓一般为 4.4级、 4.8级、 5.6级和 8.8级。高强螺栓一般为 8.8级和 10.9级，其中 10.9级居多。 二、高强度螺栓的概念 根据高强度螺栓的性能等级分为： 8.8级和 10.9级。其中 8.8级仅有大六角型高强度螺栓，在标示方法上，性能等级小数点前的数字代表材料公称抗拉强度σb的1%，小数点后的数字代表材料的屈服强度σs与公称抗拉强度之比的10倍。M20螺栓 8.8性能等级公称抗拉强度σb=800MPa，最小抗拉强度σb=830MPa。 公称屈服强度σs=640，最小屈服强度σs=660。 （另外一种解释： 小数点前数字表示热处理后的抗拉强度；小数点后的数字表示屈强比即屈服强度实测值与极限抗拉强度实测值之比。 8.8级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于800MPa，屈强比为
0.8； 10.9级的意思就是螺栓杆的抗拉强度不小于1000MPa，屈强比为 0.9。） 抗拉强度也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。 三、计算方法 钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。 F=σs*A， 其中F为拉力（许用载荷），σs为材料抗拉强度，A为有效面积，有效面积为螺栓有效长度上直径最小处的横截面积。 M20的有效直径为Φ17，M20的有效横截面积为227mm^2。 8.8级M20最小抗拉强度σb=830MPa F=830*227=188410N= 188.41KN 所以M20螺栓 8.8性能等级最小抗拉力为 188.41KN。
人体辐射换热的计算.
人 体 辐 射 换 热 的 计 算 方 法 The Calculation Method Of Radiative Heat Loss From Human Body 同济大学楼宇设备工程与管理系 叶海 摘要：本文简要介绍了两种情况下人体辐射换热的计算方法，即人体与室内整体环境间的辐射换热、人体与单一壁面间的辐射换热。作者力求避免繁复的理论推导，而仅仅就研究结果，研究方法作了归纳与总结，列出了一些计算参数的取值范围，可供工程技术人员在计算时参考。 在热舒适的研究中，我们经常要计算人体与室内环境间的热交换，进而对人体的热感觉进行预测。人体与环境之间主要通过对流和辐射方式换热，导热基本上可以忽略不计。在普通的室内气候条件下，人体外表温度高于环境平均辐射温度，而室内风速一般较小，因此辐射散热量可占总散热量的50%左右，对流散热为30%左右，其余为蒸发散热。 一、人体与室内环境间的辐射换热 人体与室内环境间的辐射换热量Q R 可按空腔与内包壁面间的换热计算，即 W )11(1 )(44-+-=S S eff p mrt surf eff R A A T T A Q εεσ (1) 式中，eff A ——人体的有效辐射面积，m 2； 428K W/m 1067.5??=-σ，黑体的辐射常数。 surf T ——人体外表的平均温度，K ； mrt T ——环境的平均辐射温度，K ； P ε ——人体外表的平均发射率，无因次； S A ——包围人体的室内总面积，m 2； S ε ——环境的平均发射率，无因次； 式(1)中，由于人体面积远小于环境面积，且一般室内材料的发射率接近于1，故分母的第二项可略去不计。在热舒适研究中，对人体的产热（即代谢率）和散热计算一般取单位皮肤面积，于是得到 244W/m )(mrt surf eff cl P r T T f f Q -=σε (2) 式中，cl f ——称为服装面积系数，无因次；后面将作进一步介绍。 eff f ——人体的有效辐射面积系数，无因次；后面将作进一步介绍。 式(2)虽然给出了人体辐射换热计算的具体形式，但令人遗憾的是，式中右边的各项大多难以从理论上确定，一般依赖于经验公式来解决。两个系数的意义在于，着装增大了人体的外表面积，而人体的外表之间存在着相互辐射。至于平均辐射温度，它是假想室内环境在均一的温度下与人体进行换热。以下将对其中各项进行详细讨论。 1-1 人体外表的平均发射率 发射率有时也称为黑度、黑率或辐射系数，它表明物体表面与黑体相比辐射能量的效率。根据基尔霍夫定律，“漫-灰表面”在温度平衡时，可以认为发射率与吸收率相等，但在工程计
钢管承受压力计算公式
钢管承受压力计算公式方法 一：以知方矩管、螺旋管无缝管无缝钢管外径规格壁厚求能承受压力计算方法（钢管不同材质抗拉强度不同） 压力=（壁厚*2*钢管材质抗拉强度）/（外径*系数） 二：以知无缝管无缝钢管外径和承受压力求壁厚计算方法： 壁厚=（压力*外径*系数）/（2*钢管材质抗拉强度） 三：方矩管、螺旋管钢管压力系数表示方法： 压力P<7Mpa 系数S=8 7<钢管压力P<17.5 系数S=6 压力P>17.5 系数S=4 不锈钢管承受压力计算公式 不锈钢管所承受的压力如何计算： 1、计算公式：2X壁厚X（抗拉强度X40%）＊外径 2、316、316L、TP316、TP316L——抗拉强度：485MA 3、321、30 4、304L——抗拉强度：520MA 304不锈钢管的抗拉强度是520MPA 316不锈钢管的抗拉强度是485MPA 而不锈钢管能承受的水压除了材质不同能承受压力值大小不一样之外；外径和壁厚也是非常重要的因素，壁厚越厚，能承受的压力值越大，比如同样外径，10个厚的不锈钢管就比5个厚的不锈钢管能承受的水压要高的多；另外，还与外径有关，外径越大，能承受的压力值越小，比如同样的壁厚，外径越大能承受的压力值越小； 不锈钢管承受压力的计算公式： 水压试验压力：P=2SR/D S是指壁厚，r指抗拉强度的40%，D指外径； 下面举例说明： 304不锈钢管规格：159*3 P=2*520*0.4*3/159=7.84MPA 316不锈钢管规格:159*3 P=2*485*0.4*3/159=7.32MPA 不锈钢无缝管按要求不同分类如下： 按生产工艺分为：不锈钢冷拔管、不锈钢精密管。 按截面分为：不锈钢圆管、不锈钢方管、不锈钢矩管、不锈钢异型管（有三角管、六角管等） 按壁厚可分为：厚壁不锈钢管、薄壁不锈钢管 按口径可分为：大口径不锈钢管、小口径不锈钢管、不锈钢毛细管 按搜索习惯可分为：不锈钢无缝管、无缝不锈钢管、不锈钢管、不锈钢钢管、不锈钢无缝钢管 按地区可分为：戴南不锈钢管、江苏不锈钢管、泰州不锈钢管、温州不锈钢管、浙江不锈钢管、佛山不锈钢管、上海不锈钢管、北京不锈钢管、山东不锈钢管 按材质分为：201不锈钢无缝管、202不锈钢无缝管、301不锈钢无缝管、304不锈钢无缝管、316L不锈钢无缝管、310S不锈钢无缝管
抗拉强度
抗拉强度： 高强度混凝土的抗拉强度分为轴拉强度、劈拉强度和弯折强度三种。因轴拉试验比较复杂而做的很少；劈拉强度的试件在我国采用立方体，其他国家常采用圆柱体；弯折试验常采用三分点加载的矩形截面简支梁，梁的尺寸为150mm*150mm，跨度为梁的3倍，其他国家也用102mm*102mm矩形截面的梁，弯折强度与截面尺寸和养护条件的关系很大。 高强混凝土的抗拉强度随抗压强度的颐高而提高，但它们的比值却随抗压强度的提高而降低，但三种抗拉强度之间的比值关系却与混凝土强度没有明显的关系。 下面我们给出三种抗拉强度的经验公式，以供读者参考 1）劈拉强度 中国建筑科学研究院给出的高强度混凝土劈拉强度f(t,s)的经验公式 F(t,s)=0.3f(cu)^(2/3); 欧洲规范CEB-FIP建议的高强度混凝土劈拉强度的经验公式 f(t,s)=0.3(f1)(c)^(2/3); 美国ACI高强度混凝土委员会建议的高强度混凝土劈拉强度的经验公式； f(t,s)=0.6(f1c)^(1/2); 混凝土碳化的研究 影响结构耐久性的因素很多，其中混凝土碳化是一个重要的因素。通常情况下，早期混凝土具有很高的碱性，其pH值一般大于12.5，在这样高的碱性环境中埋置的钢筋容易发生钝化作用，使得钢筋表面产生一层钝化膜，能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳和水汽从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时，和混凝土中的碱性物质中和，会导致混凝土的pH值降低。当混凝土完全碳化后，就出现pH<9的情况，在这种环境下，混凝土中埋置的钢筋表面钝化膜被逐渐破坏，在其他条件具备的情况下，钢筋就会发生锈蚀。钢筋锈蚀又将导致混凝土保护层开裂、钢筋与混凝土之间粘结力破坏、钢筋受力截面减小、结构耐久性能降低等一系列不良后果。 由此可见，分析混凝土的碳化规律，研究由碳化引起的混凝土化学成分的变化以及混凝土内部碳化的状态，对于混凝土结构的耐久性研究具有重要意义。 1）混凝土碳化机理 混凝土的基本组成是水泥、水、砂和石子，其中的水泥与水发生水化反应，生成的水化物自身具有强度（称为水泥石），同时将散粒状砂和石子粘结起来，成为一个坚硬的整体。在混凝土的硬化过程中，约占水泥用量的三分之一将生成氢氧化钙[Ca(OH)2]，此氢氧化钙在硬化水泥浆体中结晶，或者在其空隙中以饱和水溶液的形式存在。因为氢氧化钙的饱和水溶液pH值为12.6的碱性物质，所以新鲜的混凝土呈碱性[2,3]。 然而，大气中的二氧化碳却时刻在向混凝土的内部扩散，与混凝土中的氢氧化钙发生作用，生成碳酸盐或者其他物质，从而使水泥石原有的强碱性降低，pH值下降到8.5左右，这种现象就称为混凝土碳化。这是混凝土中性化最常见的一种形式。 混凝土碳化的主要化学反应式为[2,4] CO2+H2O→H2CO3 Ca(OH)2+H2CO3→CaCO3+2H2O 影响混凝土碳化的因素 混凝土的碳化是伴随着CO2气体向混凝土内部扩散，溶解于混凝土孔隙内的水，再与各水化产物发生碳化反应这样一个复杂的物理化学过程。研究表明，混凝土的碳化速度取决于CO2气体的扩散速度及CO2与混凝土成分的反应性。而CO2气体的扩散速度又受混凝土本身的组织密实性、CO2气体的浓度、环境湿度、试件的含水率等因素的影响。所以碳化反
太阳能辐射计算公式
一、中国太阳能直接辐射的计算方法 （1） （2）⊙ （3） S′为直接辐射平均月（年）总量；Q为计算直接辐射的起始数据，可采用天文总辐射S0，理想大气总辐射，Qi,晴天总辐射Q0来表示。a，b，a1，b1，c1，a2，b2，c2为系数。n为云量。S1为日照百分率。 相关系数的计算公式： 考虑到大气透明度，则有 （4） 其中m为大气质量： 其中，φ为测站的纬度；δ为赤纬角，取每月15日的赤纬值作为月平均值；时角ω统一取中午12时，则ω=0，cosω=1；为测站的年平均气压，P海为海平面气压，P海=1013.25mp，为对大气质量进行的高度订正。 对于a2的计算： 当测站的海拔H≥3000m时，a2=0.456； 当H≤3000m是，若年平均绝对湿度E≤10.0mb，则 否则，其中F为测站沙尘暴日数与浮尘日数之和。 对于（4）式中，系数之间的关系式为 二、中国太阳能散射辐射的算法 其中∑D为散射辐射月（年）总辐射量，Q为计算散射辐射的起始数据，可采用天文总辐射S0，理想大气总辐射Qi,晴天总辐射Q0来表示；f(S1，n......）为天空遮蔽度函数。 D=Qi(a1+b1nt); D=Qi(a2+b2nl); D=Qi(a3+b3S1); D=Qi(a4+b4nmh) D=Qi(a5+b5nmh+c5nl) D=Qi(a6+b6nmh+c6S1) D=Qi(a7+b7P+c7nl) D=Qi(a8+b8P+c8S1) 以上8式为计算太阳能散射可筛选公式，其中D为欲计算的散射辐射量的月总量，Qi,为理想大气中的月总辐射量，nt ，nl ，nmh分别为月平均总云量、低云量和中高云量。S1为日
剪切力的计算方法-剪力强度公式
第 3 章剪切和挤压的实用计算 3.1 剪切的概念 在工程实际中，经常遇到剪切问题。剪切变形的主要受力特点是构件受到与其轴线相垂直的大小相等、方向相反、作用线相距很近的一对外力的作用（图 3-1a），构件的变形主要表现为沿着与外力作用线平行的剪切面（m-n面）发生相对错动（图 3-1b）。 工程中的一些联接件，如键、销钉、螺栓及铆钉等，都是主要承受剪切作用的构件。构件剪切面上的内力可用截面法求得。将构件沿剪切面m-n假想地截开，保留一部分考虑其平衡。例如，由左部分的平衡，可知剪切面上必有与外力平行且与横截面相切的内力F Q （图3-1c）的作用。F Q称为剪力，根据平衡方程Y =0，可求得F Q =F。剪切破坏时，构件将沿剪切面（如图 3-la 所示的m-n面）被剪断。只有一个剪切面的情况，称为单剪切。图 3-1a 所示情况即为单剪切。 受剪构件除了承受剪切外，往往同时伴随着挤压、弯曲和拉伸等作用。在图 3-1 中没有完全给出构件所受的外力和剪切面上的全部内力，而只是给出了主要的受力和内力。实际受力和变形比较复杂，因而对这类构件的工作应力进行理论上的精确分析是困难的。工程中对这类构件的强度计算，一般采用在试验和经验基础上建立起来的比较简便的计算方法，称为剪切的实用计算或工程计算。 3.2 剪切和挤压的强度计算 3.2.1 剪切强度计算 剪切试验试件的受力情况应模拟零件的实际工作情况进行。图 3-2a 为一种剪切试验装置的简图，试件的受力情况如图 3-2b 所示，这是模拟某种销钉联接的工作情形。当载荷F增大至破坏载荷F b时，试件在剪切面m - m及n - n处被剪断。这种具有两个剪切面的情况，称为双剪切。由图 3-2c 可求得剪切面上的剪力为