压力管道强度校计算表
DATA SHEET OF STRENGTH
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工业及热力管道壁厚计算书
1直管壁厚校核
1.1计算公式：
根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。
[](
)
PY
E PD t j t
o
s +=
σ2 （1）
C t t s sd += （2）
21C C C += （3）
式中 s t —直管计算厚度（mm ）；
P —设计压力（MPa ）
； o D —管子外径（mm ）；
[]t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）；
j E —焊接接头系数；
sd t —直管设计厚度（mm ）；
C —厚度附加量之和（mm ）
； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ）
Y —计算系数
式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设
计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1
进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。
E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j
（GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。
Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。
1.2常用低压管道计算厚度
1.3常用高压管道计算厚度
1.4厚度附加量
(1).C1厚度减薄附加量（mm），取钢管允许厚度负偏差。
根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）规定：热轧（挤、扩）钢管壁厚＜15mm时，普通级允许厚度负偏差（12.5%δ）
高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；热轧（挤、扩）钢管壁厚≥15mm时，普通级允许厚度负偏差（15%δ）
高级允许厚度负偏差（12.5%δ）；冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，普通级允许厚度负偏差（14%δ）
高级允许厚度负偏差（10%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，普通级允许厚度负偏差（10%δ）
高级允许厚度负偏差（10%δ）。
根据《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008）规定：
热轧（挤压、扩）钢管外径≤102mm时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）；
热轧（挤压）钢管外径＞102mm时，当壁厚和外径的比值
≤0.05时，允许厚度负偏差（15%δ或0.40中较大值）
＞0.05～0.10时，允许厚度负偏差（12.5%δ或0.40中较大值）
＞0.10时，允许厚度负偏差（10%δ）；
冷拔（轧）钢管壁厚≤3mm时，允许厚度负偏差（10%δ或0.15中较大值）；
冷拔（轧）钢管壁厚＞3mm时，允许厚度负偏差（10%δ）。
综上所述，考虑到CNG站用钢管基本上为冷拔（轧）钢管，故
厚度负偏差应按照上面规定根据钢管材质选择。
(2).C2腐蚀附加量（mm），20#钢管的腐蚀裕量参照《钢制对焊管件规范》（SY/T0510-1998）取1.5mm，0Cr18Ni9钢管的腐蚀附加量一般为0mm。
1.5常用管道的设计厚度
钢管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选钢管的壁厚符合要求。
2弯管壁厚校核
2.1计算公式
根据《压力管道规范-工业管道第3部分：设计和计算》（GB/T20801.3-2006）6.2规定：
内压弯管的计算厚度（位于2
处，最危险处）应按式（4）计算：
[]???
?
????+???? ??=
PY I E PD t j t
o
w σ2 （4）
当计算弯管的内侧厚度时： ()()2
41
4--=
o o D R D R I （5）
当计算弯管的外侧厚度时：
()()2
41
4++=
o o D R D R I （6）
式中 w t —弯管（内、外侧）的计算厚度（mm ）；
α—弯管的转角（度）；
I —计算系数；
R —弯管在管子中心线处的弯曲半径（mm ）
； 2.2弯曲半径
根据《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）中规定：高压钢管的弯曲半径大于管子外径的5倍，其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍。对于一些在工厂内加工的弯管，最小可以使R=1.5D o ，而在一般情况下R ≥3D o ，故在计算中选用R=1.5D o 和R=3D o 两种情况，因为只要这两种情况下的设计壁厚可以符合要求，其他情况下的设计壁厚就都是符合要求的。
2.3常用弯管的设计厚度
弯管的公称壁厚大于设计壁厚，故所选壁厚符合要求。
压力管道的强度计算教案
压力管道的强度计算 1．承受内压管子的强度分析按照应力分类，管道承受压力载荷产生的应力，属于一次薄膜应力。该应力超过某一限度，将使管道整体变形直至破坏。 承受内压的管子，管壁上任一点的应力状态可以用3个互相垂直的主应力来表示，它们是：沿管壁圆周切线方向的环向应力σθ，平行于管道轴线方向的轴向应力σz，沿管壁直径方向的径向应力σr，如图2．1，设P为管内介质压力，D n为管子内径，S为管子壁厚。则3个主应力的平均应力表达式为 管壁上的3个主应力服从下列关系式： σθ＞σz＞σr 根据最大剪应力强度理论，材料的破坏由最大剪应力引起，当量应力为最大主应力与最小主应力之差，故强度条件为 σe=σθ-σr≤[σ] 将管壁的应力表达式代入上式，可得理论壁厚公式 图2．1 承受内压管壁的应力状态 工程上，管子尺寸多由外径D w表示，因此又得昂一个理论壁厚公式 2．管子壁厚计算
承受内压管子理论壁厚公式，按管子外径确定时为 按管子内径确定时为 式中： S l——管子理论壁厚，mm； P——管子的设计压力，MPa； D w——管子外径，mm； D n——管子内径，mm； φ——焊缝系数； [σ]t——管子材料在设计温度下的基本许用应力，MPa。 管子理论壁厚，仅是按照强度条件确定的承受内压所需的最小管子壁厚。它只考虑了内压这个基本载荷，而没有考虑管子由于制造工艺等方面造成其强度削弱的因素，因此它只反映管道正常部位强度没有削弱时的情况。作为工程上使用的管道壁厚计算公式，还需考虑强度削弱因素。因此，工程上采用的管子壁厚计算公式为 S j=S l+C (2-3) 式中：S j——管子计算壁厚，mm； C——管子壁厚附加值，mm。 (1)焊缝系数(φ) 焊缝系数φ，是考虑了确定基本许用应力安全系数时未能考虑到的因素。焊缝系数与管子的结构、焊接工艺、焊缝的检验方法等有关。 根据我国管子制造的现实情况，焊缝系数按下列规定选取：[1] 对无缝钢管，φ=1．0；对单面焊接的螺旋线钢管，φ=0．6；对于纵缝焊接钢管，参照《钢制压力容器》的有关标准选取： ①双面焊的全焊透对接焊缝： 100％无损检测φ=1．0； 局部无损检测φ=0．S5。 ②单面焊的对接焊缝，沿焊缝根部全长具有垫板： 100％无损检测φ=0．9； 局部无损检测φ=0．8； (2)壁厚附加量(C)
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
压力管道强度校计算表
DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计： 校核： 审核：
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 []( ) PY E PD t j t o s += σ2 （1） C t t s sd += （2） 21C C C += （3） 式中 s t —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ） ； o D —管子外径（mm ）； []t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）； j E —焊接接头系数； sd t —直管设计厚度（mm ）； C —厚度附加量之和（mm ） ； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ） Y —计算系数
式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设 计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1 进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。 E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j （GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度 1.3常用高压管道计算厚度
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
混凝土抗压强度计算表
抗压强度检测 1.1 一般规定 1.1.1 钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土抗压强度推定值，也可用于钻芯修正方法修正间接强度检测方法得到的混凝土抗压强度换算值。 1.1.2 抗压芯样试件宜使用直径为100mm的芯样，且其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍；也可采用小直径芯样，但其直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍。 1.2 芯样试件试验和抗压强度值计算 1.2.1 芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的抗压强度时，芯样试件宜在20℃±5℃的清水中浸泡40h～48h，从水中取出后应去除表面水渍，并立即进行试验。 1.2.2 芯样试件抗压试验的操作应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T 50081中对立方体试件抗压试验的规定。
1 检测批的混凝土抗压强度推定值应计算推定区间，推定区间的上限值和下限值应按下列公式计算： 式中：fcu,cor,m——芯样试件抗压强度平均值(MPa)，精确至0．1MPa； fcu,cor,i——单个芯样试件抗压强度值(MPa)，精确至0．1MPa； fcu,e1——混凝土抗压强度推定上限值(MPa)，精确至0．1MPa； fcu,e2——混凝土抗压强度推定下限值(MPa)，精确至0．1MPa； k1，k2——推定区间上限值系数和下限值系数，按本规程附录A查得； scu——芯样试件抗压强度样本的标准差(MPa)，精确至0．01MPa。 2 fcu,e1和fcu,e2所构成推定区间的置信度宜为0．90；当采用小直径芯样试件时，推定区间的置信度可为0．85。fcu,e1与fcu,e2之间的差值不宜大于5．0MPa和0．10fcu,cor,m两者的较大值。 3 fcu,e1与fcu,e2之间的差值大于5．0MPa和0．10fcu,cor,m两者的较大值时，可适当增加样本容量，或重新划分检测批，直至满足本条第2款的规定。 4 当不具备本条第3款条件时，不宜进行批量推定。
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： 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=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。 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 475.2112110min =?== 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 W 为危险截面抗扭截面系数(3mm )具体数值查机械设计手册][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
混凝土抗压强度标准值计算
1 总则 1.0.1～1.0.3 本规范系根据国家标准《水利水电工程结构可靠度设计统一标准（GB50199—94）》（简称《水工统标》）的规定，对《水工钢筋混凝土结构设计规范（SDJ20—78）》（简称原规范）的设计基本原则进行了修改，并依据科学研究和工程实践增补有关内容后，编制而成。其适用范围扩大到预应力混凝土结构和地震区的结构，其它与原规范相同。但不适用于混凝土坝的设计，也不适用于碾压混凝土结构。 当结构的受力情况、材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时，则需要根据具体情况，通过专门试验或分析加以解决。 1.0.4 本规范的施行，必须与按《水工统标》制订、修订的水工建筑物荷载设计规范等各种水工建筑物设计标准、规范配套使用，不得与未按《水工统标》制订、修订的各种水工建筑物设计标准、规范混用。 3 材料 3.1 混凝土 3.l.2 按照国际标准（ISO3893）的规定，且为了与其它规范相协调，将原规范混凝土标号的名称改为混凝土强度等级。在确定混凝土强度等级时作了两点重大修改； （1）混凝土试件标准尺寸，由边长200mm的立方体改为边长150mm的立方体； （2）混凝土强度等级的确定原则由原规范规定的强度总体分布的平均值减去1.27倍标准差（保证率90％），改为强度总体分布的平均值减去1.645倍标准差（保
证率95％）。用公式表示，即： f cu,k =μfcu,15－1.645σfcu =μfcu ,15(1－1.645δfcu ) （3.1.2-1） 式中 f cu,k ──混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值（N ／mm 2）； μfcu,15──混凝土立方体（边长150mm ）抗压强度总体分布的平均值； σfcu ──混凝土立方体抗压强度的标准差； δfcu ──混凝土立方体抗压强度的变异系数。 混凝土强度等级由立方体抗压强度标准值确定，立方体抗压强度标准值是本规范混凝土 其他力学指标的基本代表值。 R （原规范的混凝土村号）与C （本规范的混凝土强度等级）之间的换算关系为： )1.0() 27.11(95.0645.1115,15,R C fcu fcu δδ--= (3.1.2-2) 式中0.95为试件尺寸由200mm 立方体改为150mm 立方体的尺寸效应影响系数；0.1为计量单位换算系数。 由此可得出R 与C 的换算关系如表3.1.2所列 表3.1.2 R 与C 换算表
压力管道的强度试验压力计算
压力管道的强度试验压力计算 摘要：在当今的工业生产过程中，压力管道是非常重要的生产设备，对工业生产的安全性、生产质量以及生产效率均有非常深远的影响。在本文中，以工业生产压力管道的选用实例作为分析基础，对压力管道的强度通过试验压力的方式进行了计算，了解了在选择压力管道的时候应该注意的要点，通过量化的手段，让我国工业生产中的压力管道在选择上更为合适，提高压力管道的工作质量。 关键字：压力管道强度试验压力计算 受到压力管道在工业生产过程中具有关键性地位的影响，在当今进行压力管道的安装是，通常会进行管道强度的试验，来对压力管道是否合格进行较为准确的量化判断。特别是在一些大型工业的压力管道施工过程中，基本上设计单位并不会直接给出强度试验中的压力大小，而需要施工单位进行自主计算。通过对强度试验的准确计算，才能够更好地保证压力管道的质量。本文为了更为直观地进行压力管道的强度试验压力计算，选取了我国某石化企业中压力管道施工过程中的强度试验进行分析，展开了相关的计算方法以及压力管道在选用与安装过程中的注意要点。 一、工程概况 该项压力管道工程位于我国东北某石油化工企业，压力管道系统是整个企业生产设备施工中非常重要的一部分，可维持整个石化生产过程的进行。而在施工之前，为了确保压力管道的施工质量，需要在对强度试验的压力进行计算，以便于最终确定合适的压力管道施工方案。压力计算所得到的结果，将提交该石化企业、施工监理方以及当地的相关技术质量监督部门进行审核确认，之后再开始正式的施工工作。由于对管道的压力计算过程较为繁琐，因此需要将其列出来作为管道施工的一部分，进行单独的考虑，提高压力管道的结构稳定性。已知的数据包括了化工生产的一些常规设计指标，比如说管道系统的设计温度为300℃左右，设计管道工作压力大小为9.5MPa左右，压力管道所提供的材料为20G的材质，管道的公称压力为16MPa。通过这几项基本条件，可以开始压力管道强度试验的压力计算。 二、压力管道强度试验压力计算内容 在得到了压力管道工程的施工背景以及施工目标之后，为了提高施工效率以及保证施工质量，在施工之前即需进行强度试验。在强度试验中，对压力的计算成为了非常重要的一项工作，直接关系到管道的正常工作运行。为了保证管道的强度试验压力计算的准确性，需要根据实际情况，考虑到多方面的因素。 1.压力计算中可能使用到的设计参数 3.计算结果
轴的强度校核例题及方法
1.2 轴类零件的分类 根据承受载荷的不同分为： 1）转轴：定义：既能承受弯矩又承受扭矩的轴 2）心轴：定义：只承受弯矩而不承受扭矩的轴 3）传送轴：定义：只承受扭矩而不承受弯矩的轴 4）根据轴的外形，可以将直轴分为光轴和阶梯轴； 5）根据轴内部状况，又可以将直轴分为实心轴和空。 1.3轴类零件的设计要求 ⑴轴的工作能力设计。 主要进行轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。 ⑵轴的结构设计。 根据轴的功能，轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。 一般的设计步骤为：选择材料，初估轴径，结构设计，强度校核，必要时要进行刚度校核和稳定性计算。 轴是主要的支承件，常采用机械性能较好的材料。常用材料包括： 碳素钢：该类材料对应力集中的敏感性较小，价格较低，是轴类零件最常用的材料。 常用牌号有：30、35、40、45、50。采用优质碳素钢时应进行热处理以改善其性能。受力较小或不重要的轴，也可以选用Q235、Q255等普通碳钢。 45钢价格相对比较便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45-52HRC，是轴类零件的常用材料。 合金钢具有更好的机械性能和热处理性能，可以适用于要求重载、高温、结构尺寸小、重量轻等使用场合的轴，但对应力集中较敏感，价格也较高。设计中尤其要注意从结构上减小应力集中，并提高其表面质量。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50-58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。 精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化
压力管道强度校核计算表之欧阳家百创编
DATA SHEET OFSTRENGTH 欧阳家百（2021.03.07） 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计： 校核： 审核：
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 []( )PY E PD t j t o s += σ2 （1） C t t s sd += （2） 21C C C += （3） 式中 s t —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ）； o D —管子外径（mm ）； []t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）； j E —焊接接头系数； sd t —直管设计厚度（mm ）； C —厚度附加量之和（mm ）； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ） Y —计算系数 设计压力P ： P=2σt/（D-2tY ）
Y=0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。 E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j （GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度 1.3常用高压管道计算厚度
混凝土抗压强度标准值计算
1 总则 1.0.1～本规范系根据国家标准《水利水电工程结构可靠度设计统一标准（GB50199—94）》（简称《水工统标》）的规定，对《水工钢筋混凝土结构设计规范（SDJ20—78）》（简称原规范）的设计基本原则进行了修改，并依据科学研究和工程实践增补有关内容后，编制而成。其适用范围扩大到预应力混凝土结构和地震区的结构，其它与原规范相同。但不适用于混凝土坝的设计，也不适用于碾压混凝土结构。 当结构的受力情况、材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时，则需要根据具体情况，通过专门试验或分析加以解决。 1.0.4 本规范的施行，必须与按《水工统标》制订、修订的水工建筑物荷载设计规范等各种水工建筑物设计标准、规范配套使用，不得与未按《水工统标》制订、修订的各种水工建筑物设计标准、规范混用。 3 材料 混凝土 按照国际标准（ISO3893）的规定，且为了与其它规范相协调，将原规范混凝土标号的名称改为混凝土强度等级。在确定混凝土强度等级时作了两点重大修改； （1）混凝土试件标准尺寸，由边长200mm的立方体改为边长150mm的立方体； （2）混凝土强度等级的确定原则由原规范规定的强度总体分布的平均值减去倍标准差（保证率90％），改为强度总体分布的平均值减去倍标准差（保证率95％）。用公式表示，即： f cu,k=μfcu, 15－σfcu =μfcu, 15 (1－δfcu) （3.1.2-1）
式中 f cu,k ──混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值（N ／mm 2）； μfcu,15──混凝土立方体（边长150mm ）抗压强度总体分布的平均值； σfcu ──混凝土立方体抗压强度的标准差； δfcu ──混凝土立方体抗压强度的变异系数。 混凝土强度等级由立方体抗压强度标准值确定，立方体抗压强度标准值是本规范混凝土 其他力学指标的基本代表值。 R （原规范的混凝土村号）与C （本规范的混凝土强度等级）之间的换算关系为： )1.0() 27.11(95.0645.1115,15,R C fcu fcu δδ--= (3.1.2-2) 式中为试件尺寸由200mm 立方体改为150mm 立方体的尺寸效应影响系数；为计量单位换算系数。 由此可得出R 与C 的换算关系如表3.1.2所列 表3.1.2 R 与C 换算表
压力管道强度校核计算表
魂度计算的DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计: 校核: 审核:
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000） 6.2中规定, 当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算 厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 C =6 - C 2 （3 ） 式中t s —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ）; D o —管子外径（mm ）； 在设计温度下材料的许用应力（MPa ）; E j —焊接接头系数； t sd —直管设计厚度（mm ）; C —厚度附加量之和（mm ）; 6—厚度减薄附加量（mm ） sd PD o 2 I j E j - PY (1) (2)
C2 —腐蚀或腐蚀附加量（mm） Y—计算系数 设计压力P: P=2° t/ (D-2tY ) Y二0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50C, 4 I根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)附录A金属管道材料的许用应力表 A.0.1 进行选取，故20#为130MPa, 0Cr18Ni9 为128.375 MPa。 E j取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》 (GB/T20801.2-2006)表 A.3，故20#和0Cr18Ni9 的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度
轴的强度计算与设计A
§11—4-1 轴的强度计算 一、按扭转强度条件计算 适用：①用于只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算； ②结构设计前按扭矩初估轴的直径d min 强度条 ： Mpa （11-1） 件 设计公式：mm （11-2） 轴上有键槽需要按一定比例修正：一个键槽轴径加大3～5%；二个键槽轴径加大7～11%。 ——许用扭转剪应力（N/mm2） C——轴的材料系数，与轴的材料和载荷情况有关。 对于空心轴：（mm）（11-3） ，d1—空心轴的内径（mm） 二、按弯扭合成强度条件计算： 条件：已知支点、扭距，弯距可求时 步骤： 1、作轴的空间受力简图（将分布力看成集中力，）轴的支承看成简支梁，支点作用于轴承中点，将力分解为水平分力和垂直分力； 2、求水平面支反力R H1、R H2作水平内弯矩图； 3、求垂直平面内支反力R V1、R V2，作垂直平面内的弯矩图； 4、作合成弯矩图；
5、作扭矩图； 6、作当量弯矩图； ——为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数。 ∵弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力 ∴与扭矩变化情况有关： ——扭矩对称循环变化 ——扭矩脉动循环变化 ——不变的扭矩 ，，分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力。 7、校核轴的强度——M emax处；M e较大，轴径d较小处。 Mpa (11-4) W——抗弯截面模量mm3，见附表11不同截面的W。 设计公式：（mm）（11－5） 如果计算所得d大于轴的结构设计d结构，则应重新设计轴的结构。 对于心轴：T=0，Me=M：转动心轴，许用应力用； 固定心轴，许用应力用——弯曲应力为脉动循环。 三、轴的安全系数校核计算 1、疲劳强度校核——精确计算（比较重要的轴） 要考虑载荷性质、应力集中、尺寸因素和表面质量及强化等因素的影响。根据结构设计选择Me较大，并有应力集中的几个截面，计算疲劳强度安全系数
混凝土抗压强度计算表计算过程及填写实例
混凝土抗压强度计算表计算过程及填写实例C15、C30各1组试压结果分别为28.9和37.2；C25共14组强度为37.5、29.9、43.4、34.6、45.6、42.5、49.1、49.9、42.1、34.6、35.4、38.4、39.1、40.6，请帮忙做下混凝土抗压强度计算表，列下计算过程（主要不会求标准值）。 根据GB 107-87，您上面的C15、C30都不需要用到标准差，用非统计方法评定就行了。非统计方法评定的依据是：1、满足平均强度是标准强度值的1.15倍及以上；2、最低强度是标准强度值的0.95倍以上。所以，您的强度是合格的。 至于C25的强度值，根据GB 107-87第4.1.3条：当其强度应同时满足下列要求：1、平均强度减去1.7倍标准差要大于等于的强度标准值的0.9倍。（1.7和后面的0.9都是基于14组强度值的系数）2、最低值不低于标准强度值的0.9倍。按照您给出的数据，C25的平均强度是40.2，标准差是5.7，最低强度是29.9，都是满足上述要求的。即C25强度评定合格。标准差我在excel上算的，用STDEV（）公式，如果是自己算，就是每一强度值减去平均值的数然后平方，再把每一个平方数相加，用这个数除以（14-1），再开平方根。 希望对您有用 37.5 7.2 33.75 29.9 105.8 26.91 43.3 9.7 38.97 34.6 31.2 31.14 45.6 29.3 41.04 42.5 5.4 38.25 49.1 79.5 44.19 49.9 94.4 44.91 42.1 3.7 37.89 34.6 31.2 31.14 35.4 22.9 31.86 38.4 3.2 34.56 39.1 1.2 35.19 40.6 0.2 36.54 562.6 424.7 40.2 32.7 30.5 5.7 9.7
压力管道强度校核计算表
魂度计算哲 DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计: 校核: 审核:
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB5O316-2OO0 6.2中规定, 当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算 厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 式中t s —直管计算厚度（mm ； P —设计压力（MPa ； D o —管子外径（mm ； 七 一在设计温度下材料的许用应力（MPa ； E j —焊接接头系数； t sd —直管设计厚度（mm ； C —厚度附加量之和（mm ； C 1 —厚度减薄附加量（mm C 2 —腐蚀或腐蚀附加量（mr ） 丫 一计算系数 t s PD 。 2 t E j PY t sd t s C C 1 C 2 (1) (2) (3)
设计压力P: P=2a t/ ( D-2tY) Y二 0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50C, t根据《工业金属管道设计规范》(GB5O316-2OO0附录A金属管道材料的许用应力表 A.0.1 进行选取，故20#为130MPa 0Cr18Ni9 为128.375 MPa。 E j取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》(GB/T20801.2-2006)表 A.3，故20#和0Cr18Ni9 的取值都为1。 丫根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度
轴强度校核Word版
一、横截面上的切应力 实心圆截面杆和非薄壁的空心圆截面杆受扭转时，我们没有理由认为它们在横截面上的切应力象薄壁圆筒中那样沿半径均匀分布 导出这类杆件横截面上切应力计算公式，关键就在于确定切应力在横截面上的变化规律。即横截面上距圆心τp任意一点处的切应力p与p的关系 为了解决这个问题，首先观察圆截面杆受扭时表面的变形情况，据此做出内部变形假设，推断出杆件内任意半径p处圆柱表面上的切应变γp，即γp与p的几何关系利用切应力与切应变之间的物理关系，再利用静力学关系求出横截面上任一点处切应力τp的计算公式 实验表明：等直圆杆受扭时原来画在表面上的圆周线只是绕杆的轴线转动，其大小和形状均不变，而且在小变形情况下，圆周线之间的纵向距离也不变 图8-56 扭转时的平面假设：等直圆杆受扭时它的横截面如同刚性圆盘那样绕杆轴线转动显然这就意味着：等直圆杆受扭时，其截面上任一根沿半径的直线仍保持为直线，只是绕圆心旋转了一个角度φ 图8-57 现从等直圆杆中取出长为dx的一个微段，从几何、物理、静力学三个方面来具体分析圆杆受扭时的横截面上的应力
图8-58 1.几何方面 小变形条件下 dφ为dx长度内半径的转角，γ为单元体的角应变 图8-59 或 因为dφ和dx是一定的，故越靠近截面中心即半径R越小，角应变γ也越小且γ与R成正比例(或线性关系) 由平面假设：对同一截面上各点 θ表示扭转角沿轴长的变化率，称为单位扭转角，在同一截面上其为常数
所以截面上任一点的切应力与该点到轴心的距离p成正比
p为圆截面上任一点到轴心距离，R为圆轴半径 图8-60 上式为切应力的变化规律 2.物理方面(材料在线性弹性范围内工作)由剪切胡克定律 由于G和为常数，所以 上式表明受扭等直圆杆在线性弹性范围内工作时，横截面上的切应力在同一半径p 的圆周上各点处大小相同，但它们随p做线性变化 同一横截面上的最大切应力在横截面的边缘处。这些切应力的方向均垂直于各自所对应的半径，指向与扭矩对应 3.静力学方面 前面已找出了受扭等直圆杆横截面上的切应力τp随p变化的规律，但还没有把与扭矩T联系起来。所以一般情况下还不能计算τp的大小 现利用静力学关系求T
MATLAB轴的强度与刚度校核
Matlab三级项目 用matlab实现轴强度刚度的校核 专业:工程设计与分析 学号:110101010346 姓名:杨晨 指导老师:孙建亮
引言 传统校核过程的相对固定，以及冗繁的计算量使得程序化的实现成为了我的首选。为简化计算，在“工欲善其事，必先利其器”思想的指导下，我尝试写了这个多参数函数，与传统机械设计中的强度刚度校核理论相结合验证，结果无误。 理论基础 《材料力学》中提到了扭转剪应力、弯曲剪应力、弯曲正应力的各自计算方法。《机械设计》中关于轴的设计及刚度强度的校核过程。 常见的轴有转轴，心轴和传动轴。在上学期的机械设计课程设计中的减速器中所用的都为转轴。轴的材料主要采用碳素钢和合金钢，其中最常用的事45钢，应进行调质和正火处理，基本界面确定之后将用45钢进行调整和试运行。本次课程设计为了实现广泛性将不确定材料，因此所用系数因具体的材料，毛坯直径及热处理方法由机械设计手册查得。 在一般情况下，轴的工作能力主要决定于它的强度和刚度，对于高转速轴，有时还决定于它的振动稳定性。在设计轴时，除了要按这些工作能力准则进行设计计算或校核计算以外，在结构设计时还需要使其能满足其他一系列要求，例如轴上零件固定的要求、热处理要求、运转维护等。 所以，本软件的功用旨在使得以往复杂的算法程序化。使用者输入相关参数即可得出结果，而且可以重复计算，方便而且可靠。
同时，可以给出查表或者查数据所需的一些简单计算的结果，方便用户进行设计计算。并且，在一些需要用户人工选择的情况下，给出一定的参考值或者参考意见。 一、轴的强度设计 1.1按许用弯曲应力的计算 由弯矩所产生的弯曲应力b σ应不超过许用弯曲应力，一般计算顺序 如下： 1.画出轴的空间受力简图，将轴上作用力分解为水平受力图和垂直受力图。求出水平面上和垂直面上的弯矩Mxy 图和Mxz 图。 2.作出弯矩M=22Mxz xy +M 图 3.作出转矩T 图。 4.应用公式M`=22)(T M α+M`图。（式中α是根据转矩性质而定的应力校正系数。对于不变的转矩，取α=[]b 1－σ/[]b 1+σ,对于脉动的轴,取α为[]b 1－σ/[]b 0σ,对于对称循环的转矩,取α=1. []b 1－σ[]b 1+σ[]b 0σ,分别为材料在静，脉动循环和对称循环应力状态下的需用弯曲应力。其值可由机械设计课本表7-3选取。 5.计算应满足下列条件。 2222 22()()4()21()[]W M T M T W W W M T αασασ+=+= =+≤
轴的强度校核
轴的强度校核方法 摘要 轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、 齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传 递。轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、 结构、强度和刚度。其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确 定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。 本文根据轴的受载及应.力情况采取相应的计算方法，对于1、仅 受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩.又承受扭矩的轴三种受 载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安个 系数做了具体的简绍。校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设 计结果，再 重新校核。 轴的强度校核方法可分为四种: 1)按扭矩估算 2)按弯矩估算 3)按弯扭合成力矩近视计算 4)精确计算(安全系数校核) 关键词:安全系数;弯矩;扭矩目录 第一章引言一---一-一一-一-一-一一-------一--------一-----一1 1. 1轴的特点------------------------------------------一1 1. 2轴的种类------------------------------------------一1 1. 3轴的设计重点--------------------------------------一1 第二章轴的强度校核方法-------------------------一4 2. 1强度校核的定义-___-_______________________________4 2. 2轴的强度校核计算-_-_______________________________4 2. 3几种常用的计算方-_-_______________________________5 2. 3. 1按扭转强度条件计算-------一---------------一-______5 2.3.2按弯曲强度条件计算-______________________________6 2. 3. 3按弯扭合成强度条件计算-__________________________7 2.3.4精确计算(安全系数校核计算)______________________9 2. 4提高轴的疲劳强度和刚度的措施-_____-___-_-___-12 第三章总结---------------------------------------一13 参考文献-----------------------------------------一14 第一章引言 1. 1轴的特点: 轴是组成机械的主要零件之二。一切作回转运动的传动零件，都 必须装在轴上刁‘能进行运动及动.力的传递，同时它又通过轴承和机架 联接，由此形成·个以轴为基准的组合体一轴系部件。 1. 2轴的种类 1、根据承受载荷的不同分为: 1)转轴:定义:既能承受弯矩又承受扭矩的轴 2)心轴:定义:只承受弯矩而不承受扭矩的轴 3)传送轴:定义:只承受扭矩而不承受弯矩的轴