简化疲劳极限应力图
例2 已知某钢材的机械性能为 5001-=σMPa ，1000S =σMPa ，8000=σMPa 。 （1）试按比例绘制该材料的简化疲劳极限应力图；
（2）由该材料制成的零件，承受非对称循环应力，其应力循环特性r=0.3，工作应力800max =σMpa ，零件的有效应力集中系数49.1k =σ，零件的尺寸系数83.0=σε，表面
状态系数 1=σβ ，按简单加载情况在该图中标出工作应力点及对应的极限应力点； （3）判断该零件的强度是否满足要求？ 解：（1）绘制材料的简化疲劳极限应力图。
（2）绘制零件的许用极限应力图
1k N =
σ
σσ
σβεk )k (D =
))k (k (0A A D 1N σσ-'?，
))k (2k 2
k (
B B D
0N 0
N σσ
σ，'? S 点不必进行修正 A ′（0，278.5）
B ′（400，222.8） S （1000，0）
（3）确定工作应力点M 的坐标 240MPa 8003.0r max min =?==σσ 280MPa 2240
8002
min
max a =-=-=
σσσ 520MPa
2
240
8002
min
max m =+=
+=
σσσ
工作应力点的坐标为M （520，280）
M 点落在疲劳安全区OA ′E ′以外，该零件发生疲劳破坏。
例3某轴只受稳定交变应力作用，工作应力240max =σMPa ，40min -=σMPa 。 材料的机械性能4501-=σMPa ，800s =σMPa 轴上危险截面的3.1k =σ，78.0=σε ，1=σβ。
（1）绘制材料的简化极限应力图；
（2）用作图法求极限应力及安全系数（按r=c 加载和无限寿命考虑）；
（3）取[S]=1.3，试用计算法验证作图法求出的 a
σ' ，m
σ' 及S 值，并校验此轴是否安全。
解：
（1）绘制材料的极限应力图
（2）绘制零件的极限应力图
（3）在图上标出工作应力点M
1002
402402
min max m =-=+=σσσMPa
1402
40
2402
min
max a =+=
-=
σσσMPa
工作应力点的坐标为M （100，140） （4）由作图法求极限应力及安全系数
例3.1 某钢材的对称循环弯曲疲劳极限1275M Pa σ-=，屈服极限355s M Pa σ=，去循环基数7010N =，寿命指数9m =，试求循环次数N 分别为510，6510?，810次时相应的寿命系数N K 和疲劳极限1N σ- 。
解 由题意知
1 1.67N K =
=
=
1111
1.67275459N N K M Pa σσ--==?=
由于11459355N S M Pa M Pa σσ-=>=，所以取11355N S M Pa σσ-==
2 1.08N K =
=
=
1221
1.08275297N N K M Pa σσ--==?=
因87301010N N =>=，故应取7
310N =。
31N K =
=
=
133********N N K M Pa σσ--==?=
金属材料的基本知识1有关材料力学机械性能名词1极限强度
金属材料的基本知识 1、有关材料力学（机械）性能名词 1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。 1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。 1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。 1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。 1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。 1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。 2、金属材料分类 2.1 按组分分：纯金属和合金， 2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等） 3、钢铁 3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。
铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。含碳量小于0.04％为工业纯铁。 3.2 钢的分类 3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素） 3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。 3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量； 普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％）， 优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％）， 高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％）， 特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。 3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件）， 工具钢（工具、模具、量具）， 特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等）， 专业用钢（如汽车用钢，化工用钢，锅炉用钢，电工用钢，焊条用钢等）。 3.2.5 按冶炼方法分：转炉钢（同时分为底吹转炉钢，侧吹转炉钢，顶吹转炉钢），平炉钢，电炉钢。 3.2.6 按浇铸前脱氧程度分：镇静钢（脱氧完全，钢锭组织结构紧密），沸腾钢（脱氧不完全的钢），半镇静钢。 3.2.7 综合分类：
机械设计基础公式计算例题
一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 3-2） 3-3） 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：
（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： 四、从动件位移s与凸轮转角?之间的关系可用图表示，它称为位移曲线(也称? S曲线) -位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，它是凸轮轮廓设计的依据 凸轮与从动件的运动关系 五、凸轮等速运动规律
???? ? ?? ?? == ====00 0dt dv a h S h v v ? ?ω?常数从动件等速运动的运动参数表达式为 等速运动规律运动曲线 等速运动位移曲线的修正 ，两轮的中心距α=630mm ，主动带轮转速1n 1 450 r/min ，能传递的最大功率P=10kW 。试求：V 带中各应力，并画出各应力1σ、σ2、σb1、σb2及σc 的分布图。 附：V 带的弹性模量E=130~200MPa ；V 带的质量q=0.8kg/m ；带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51；B 型带的截面积A=138mm2；B 型带的高度h=10.5mm 。
高中化学计算题的常用解题技巧(3)------极限法
高中化学计算题的常用解题技巧（3）------极限法 极限法：极限法与平均值法刚好相反，这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成.根据混合物中各个物理量(例如密度，体积，摩尔质量，物质的量浓度，质量分数等)的定义式或结合题目所给条件，将混合物看作是只含其中一种组分A，即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时，另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小)，可以求出此组分A的某个物理量的值N1，用相同的方法可求出混合物只含B 不含A时的同一物理量的值N2，而混合物的这个物理量N平是平均值，必须介于组成混合物的各成分A，B的同一物理量数值之间，即N1 [例5]4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他们各取2.00克样品配成水溶液，加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示，其中数据合理的是 A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 本题如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有无限多种组成方式，则求出的数据也有多种可能性，要验证数据是否合理，必须将四个选项代入，看是否有解，也就相当于要做四题的计算题，所花时间非常多.使用极限法，设2.00克全部为KCl，根据KCl-AgCl，每74.5克KCl可生成143.5克AgCl，则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克，为最大值，同样可求得当混合物全部为KBr时，每119克的KBr可得沉淀188克，
所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克，为最小值，则介于两者之间的数值就符合要求，故只能选B和C。等量物质燃烧时乙醛耗氧最多。
材料强度定义
问题：什么是抗拉强度，延伸率，屈服强度？ 球铁管是一种即有高强度和高弹性的输水管道，球铁管优秀的力学性能是它在种类繁多的输水管材中立于不败之地的保证，因而我们有必要对描述球铁管的各种力学性能做一番介 绍： 延伸率 延伸率主要衡量球墨铸铁塑性性能-即发生永久变形而不至于断裂的性能。 δ= (L-L0)/L0*100% δ---伸长率 L0----试样原长度 L----试样受拉伸断裂后的长度 1．强度 强度是金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。工程上常用来表示金属材料强度 的指标有屈服强度和抗拉强度。 a.屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。 δS=Fs/A O Fs----试样产生屈服现象时所承受的最大外力（N） A O----试样原来的截面积（mm2） δS---屈服强度(Mpa) b.抗拉强度是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力，用δb=F O/A O F O----试样在断裂前的最大外力（N） A O----试样原来的截面积（mm2） δb---抗拉强度（Mpa） Table:三种不同材料之间的机械性能对比 退火球墨铸铁铸态球墨铸铁管灰口铁管 屈服强度≥300MPa 未定义未定义 抗拉强度≥420MPa ≤300MPa ≥200 MPa 延伸率≥10% ≥3% ≤3% 断裂形式塑性变形突然断裂突然断裂 对于球墨铸铁管而言，其试样实际就是取自插口处试样加工过后的试棒；对球墨铸铁管件而言，其试样通常是取自与管件同批的铁水铸出的Y型试块加工成的试棒。管材和管件的抗拉强度实验，就是用试棒拉断前的最大持续力除以试棒面积计算得出的抗拉强度。 把试棒断裂的两部分拼在一起测量伸长的标距，用伸长标距与初始标距之比求得伸长率。不同的管材之间因为力学性能实验方法有别，所以某些管材宣传他们的力学性能甚至优 于铸铁管是毫无根据的。
(完整)初中化学计算极值法
初中化学计算极值法 基本原理：极值法== 极端假设+ 平均思想 常见题型 1、确定物质的成分 例1 某气体是由SO2、N2和CO2中的一种或几种组成，现测得该气体中氧元素的质量分数为50%，则该气体的组成情况有①；②；③。 练习1、由Na、Mg、Al三种金属中的两种组成的混合物共10g，与足量的盐酸反应产生 0.5g氢气，则此混合物必定含有（） A Al B Mg C Na D 都有可能 练习2、两种金属的混合物共12g，加到足量的稀硫酸中可产生1g氢气，该金属混合物可能是（） A Al和Fe B Zn和Fe C Mg和Zn D Mg和Fe 2 确定杂质的成分 例2 某含有杂质的Fe2O3粉末，测知其中氧元素的质量分数为32.5%，则这种杂质可能是（） A SiO2 B Cu C NaCl D CaO 练习1、将13.2g可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品，在加热的条件下，与过量的NaOH 反应，可收集到气体4.3L(密度为17g/22.4L)，则样品中不可能含有的物质是（） A NH4HCO3、NH4NO3 B （NH4）2CO3 、NH4NO3 C NH4HCO3、NH4Cl D NH4Cl、（NH4）2CO3 2、不纯的CuCl2样品13.5g与足量的AgNO3溶液充分反应后得到沉淀29g，则样品中不可能含有的杂质是（） A AlCl3 B NaCl C ZnCl2 D CaCl2 练习3、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3、Ba(NO3) 2三种杂质中的一种或两种，现将6.9g样品溶于足量水中，得到澄清溶液。若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，对样品所含杂质的判断正确的是（） A 肯定有KNO3和Na2CO3，肯定没有Ba(NO3)2 B 肯定有KNO3，没有Ba(NO3)2，还可能有Na2CO3 C 肯定没有Na2CO3和Ba(NO3) 2，可能有KNO3 D 无法判断 练习4、有一种不纯的K2CO3固体，可能含有Na2CO3、MgCO3、NaCl中的一种或两种。到该样品13.8g加入50g稀盐酸，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体4.4g。下列判断正确的是（）A样品中一定含有NaCl B 样品中一定含有MgCO3 C 样品中一定含有Na2CO3 D 所加的稀盐酸中溶质的质量分数为7.3% 练习5 一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba(NO3) 2、KCl、NaHCO3的一种或几种。取10.6g样品，溶于水得澄清溶液；另取10.6g样品，加入足量的盐酸，收集到4gCO2，则下列判断正确的是（）A．样品中只混有KCl B．样品中有NaHCO3，也有Ba(NO3) 2 C．样品中一定混有KCl，可能有NaHCO3 D．样品中一定混有NaHCO3，可能有KCl
船舶与海洋工程结构极限强度分析
船舶与海洋工程结构极限强度分析 【摘要】本文研究了基于简单非线性有限元分析的极限强度计算方法，这种方法适用于船舶与海洋工程等箱型梁结构的极限强度计算。加筋板是主要组成构件。箱型梁可以分为若干加筋板单元和角单元，利用非线性有限元法逐一计算加筋板单元的应力-应变关系曲线，最终得到极限弯矩。同时说明了为了合理评估船舶与海洋工程结构物的安全性，有必要做极限强度分析。 【关键词】极限强度；加筋板；应力应变曲线；非线性有限元 1 概述 极限强度指的是船体结构所能接受的抵抗整体崩溃的最大强度，然而船体结构会在特殊载况或恶劣环境下受到注意增加的外荷载作用，随着荷载的不断增加，船体的主要构件会遭到破坏，手拉部分会因屈服失效，受压部分会发生屈曲失效，这种情况下，船体仍可以继续承受荷载，随着荷载的继续增加，达到屈服和屈曲的构件越来越多，最终无法承受荷载而破坏，这是剖面所承受的荷载就叫做极限荷载，也叫做极限承载力，这就是极限强度，极限强度需要我们来估算，无法得到精确值。 极限状态分析是船舶结构设计的基本任务之一。如何合理的评估初始挠度、几何非线性等对船体的极限承载能力的影响，考虑循环加载作用下的动态损伤过程，需要研制更加简洁、实用、准确的计算方法和计算程序。穿在加载过程中会受到极大地弯矩威胁，如果加压载不当就会出现船体收到的弯矩急剧增加从而使船体受到破坏的影响，甚至会出现更加严重的后果。 2 船舶与海洋工程结构极限强度分析 船舶与海洋工程结构极限强度的计算是最复杂、计算量最大的一部分，它包含多种三维结构构件，崩溃形式也包含塑性变形和构件屈曲的多种形式组合，所以说有限元分析计算是获得船体模块极限强度最精确的一种方法。然而这种方法计算量非常庞大，费用高。所以这种方法很少被应用在实际中，现如今运用最多的还是传统的逐步破坏法。通过分析逐步破坏法可以得到，在整个船体模块中，存在一个相邻横向钢架之间的临界分段，由于它的破坏就会把船体结构的极限强度合理的简化为计算船体某一部分的极限强度，即可以简化运算又能保证计算结果的准确性。 逐步破坏分析法，船舶与海洋工程结构的崩溃是一个极其复杂的过程，要想得到它的精确值那是不可能的，这就需要我们采取简化和近似的方法来进行计算。我们主要运用有限元法，也就是我们所说的逐步破坏分析法来进行有限元的模拟分析，得出加筋板单元的应力-应变曲线，然后通过逐步破坏法计算整体结构的极限强度。它的基本流程包括分段模型的建立和分段基本假定，我们对船体模块每次只需考虑一个分段，只需要对其中承受较大荷载的分段进行分析，通过
机械设计转动惯量计算公式-参考模板
1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量) 8 2 MD J = 对于钢材：3 410 32-??=g L rD J π ) (1078.0264s cm kgf L D ???-M-圆柱体质量(kg)； D-圆柱体直径(cm)； L-圆柱体长度或厚度(cm)； r-材料比重(gf /cm 3)。 2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量： 2i Js J = (kgf·cm·s 2) J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； i-降速比，1 2 z z i = 3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量 g w 22? ?? ??? =n v J π g w 2s 2 ? ?? ??=π (kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min)； n-丝杠转速(r/min)； w-工作台重量(kgf)； g-重力加速度，g = 980cm/s 2； s-丝杠螺距(cm) 2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量： ()) s cm (kgf 2g w 122 221??? ??? ??????? ??+++=πs J J i J J S t J 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量； J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2)； J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； s-丝杠螺距，(cm)； w-工件及工作台重量(kfg). 5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量 2 g w R J = (kgf·cm·s 2) R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)
6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量 ???? ??++=2221g w 1R J i J J t J 1，J 2-分别为Ⅰ轴， Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2)； R-齿轮z 分度圆半径(cm)； w-工件及工作台重量(kgf)。 马达力矩计算 (1) 快速空载时所需力矩： 0f amax M M M M ++= (2) 最大切削负载时所需力矩： t 0f t a M M M M M +++= (3) 快速进给时所需力矩： 0f M M M += 式中M amax —空载启动时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m)； M f —折算到马达轴上的摩擦力矩(kgf·m)； M 0—由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦力矩(kgf·m)； M at —切削时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m)； M t —折算到马达轴上的切削负载力矩(kgf·m)。 在采用滚动丝杠螺母传动时，M a 、M f 、M 0、M t 的计算公式如下： (4) 加速力矩： 2a 106.9M -?= T n J r (kgf·m) s T 17 1= J r —折算到马达轴上的总惯量； T —系统时间常数(s)； n —马达转速( r/min )； 当 n = n max 时，计算M amax n = n t 时，计算M at n t —切削时的转速( r / min )
高考化学解题方法极限法
化学解题技巧 ------------------------极限法 极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围。 例1 ：在120℃时分别进行如下四个反应： A．2H2S+O2＝2H2O＋2S B．2H2S+3O2=2H2O+2SO2 C．C2H4+3O2=2H2O+2CO2D．C4H8+6O2=4H2O+4CO2 （l）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（P）分别符合关系式d前=d后和P前＞P后的是；符合关系式d前=d后和P前=P后的是（请填写反应的代号）。 （2）若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d前>d后和V前
假设95mg全为MgCl2，无杂质，则有：MgCl2 ~ 2AgCl 95mg 2×143.5mg 生成沉淀为287mg，所以假设95mg全部为杂质时，产生的AgCl沉淀应大于300mg。 总结：极值法和平均分子量法本质上是相同的，目的都是求出杂质相对分子量的区间值，或者杂质中金属元素的原子量的区间值，再逐一与选项比较，筛选出符合题意的选项。 例3 ：在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示 的可逆反应.各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol、D为6.5 mol、F为2.0 mol,设E为x mol.当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写以下空白: (1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向(填“正反应”或“逆反应”)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于. (2)若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下,当反应达平衡时，A的物质的量是否相等? (填“相等”、“不相等”或“不能确定”).其理由是：。 方法：解答该题时，首先要考虑两侧都达到平衡时物质的量必须相等，然后要从完全反应
爆炸极限及氧浓度相关参数素材资料
爆炸极限相关参数素材资料 一．CH4 1.瓦斯爆炸基础介绍 瓦斯通常指甲烷，是一种无色、无味的气体。在标准状态（气温为0℃、大气压为101361.53Pa）下，1m3甲烷的质量为0.7168kg，而1m3空气的质量为1.293kg，甲烷比空气轻，其相对密度为0.554。甲烷的扩散性很强，扩散速度是空气的1.34倍。 甲烷无毒，但空气中甲烷浓度的增高会导致氧气浓度的降低。当空气中甲烷浓度为43%时，氧气浓度降至12%，人会感到呼吸困难；当空气中甲烷浓度为57%时，氧气浓度降至9%，人会处于昏迷状态。甲烷在空气中达到一定浓度后，遇到高温热源能燃烧和爆炸。 在煤矿资源开采过程中，发生瓦斯爆炸造成的后果极其严重。瓦斯爆炸时产生的高温高压，通过气浪以极大的速度向外冲击，给人民的生命财产安全造成巨大的损失，并且对巷道和设备器材造成重大的损坏。 在瓦斯爆炸的过程中，掀起的大量煤尘并参与瓦斯爆炸，进而在一定程度上增加了破坏的力度，其危害可想而知。 爆炸温度 根据权威机构研究表明，当瓦斯浓度超过9.5%，遇到明火时发生爆炸，爆炸产生的瞬时温度，在自由空间内高达1850℃，在封闭的空间甚至达到2650℃。由于井下巷道属于半封闭的空间，所以巷道内发生瓦斯爆炸，其爆炸温度超过1850℃，在这种高温的环境下，瓦斯爆炸产生的高温会对人员和设备造成重大伤害和损失，甚至引发井下火灾，扩大火情等灾害。 爆炸压力 矿井内发生瓦斯爆炸产生的高温，使得巷道内的气体在短时间内急剧膨胀，并且在连续爆炸以及爆炸产生的冲击波相互叠加的作用下，巷道内的压力骤然增大，爆炸产生的冲击压力会不断增加。根据权威机构测定，瓦斯爆炸产生的压力约是爆炸前的10倍，在高温高压的作用下，爆炸源处的气体以极高的速度向前冲击。 有毒有害气体 瓦斯爆炸后，将产生大量有毒有害气体。根据研究分析，瓦斯爆炸后巷道内气体的主要成份为：氧气（O2）6%～10%、氮气（N2）82%～88%、二氧化碳（CO2）4%～8%、一氧化碳（CO）2%～4%。爆炸后生成大量的一氧化碳是造成人员伤亡的重要原因。如果瓦斯爆炸时掀起煤尘，并且煤尘参与爆炸，那么产生的一氧化碳会更多、其浓度会更大，造成的危害更严重。根据相关资料统计，在瓦斯、煤尘爆炸事故中，因一氧化碳中毒而死亡的人数占总死亡人数的70%以上。按照《规程》的相关规定，入井人员要配备自救器。
各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系
各种许用应力与抗拉强度、屈服强度的关系 我们在设计的时候常取许用剪切应力，在不同的情况下安全系数不同，许用剪切应力就不一样。校核各种许用应力常常与许用拉应力有联系，而许用材料的屈服强度（刚度）与各种应力关系如下： <一> 许用（拉伸）应力 钢材的许用拉应力[δ]与抗拉强度极限、屈服强度极限的关系： 1.对于塑性材料[δ]= δs /n 2.对于脆性材料[δ]= δb /n δb ---抗拉强度极限 δs ---屈服强度极限 n---安全系数 轧、锻件n=1.2-2.2 起重机械n=1.7 人力钢丝绳n=4.5 土建工程n=1.5 载人用的钢丝n=9 螺纹连接n=1.2-1.7 铸件n=1.6-2.5 一般钢材n=1.6-2.5 注：脆性材料：如淬硬的工具钢、陶瓷等。 塑性材料：如低碳钢、非淬硬中炭钢、退火球墨铸铁、铜和铝等。 <二> 剪切 许用剪应力与许用拉应力的关系： 1.对于塑性材料[τ]=0.6-0.8[δ] 2.对于脆性材料[τ]=0.8-1.0[δ] <三> 挤压 许用挤压应力与许用拉应力的关系 1.对于塑性材料[δj]=1.5- 2.5[δ]
2.对于脆性材料[δj]=0.9-1.5[δ] 注：[δj]=1.7-2[δ]（部分教科书常用） <四> 扭转 许用扭转应力与许用拉应力的关系： 1.对于塑性材料[δn]=0.5-0.6[δ] 2.对于脆性材料[δn]=0.8-1.0[δ] 轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。对于一般传动可取[φ]=0.5°--1°/m；对于精密件，可取[φ]=0.25°-0.5°/m；对于要求不严格的轴，可取[φ]大于1°/m计算。 <五> 弯曲 许用弯曲应力与许用拉应力的关系： 1.对于薄壁型钢一般采取用轴向拉伸应力的许用值 2.对于实心型钢可以略高一点，具体数值可参见有关规范。
利用“极限思维法”巧解化学计算题
利用“极限思维法”巧解化学计算题 （湖北松滋湖北省松滋市实验中学） 极限思维法简称极值法，就是把研究的对象或变化过程假设成某种理想的极限状态进行分析、推理、判断的一种思维方法；是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值进行判断分析求得结果。极值法的特点是“抓两端，定中间”。极值法的优点是将某些复杂的、难于分析清楚的化学问题（如某些混合物的计算、平行反应计算和讨论型计算等）变得单一化、极端化和简单化，使解题过程简洁，解题思路清晰，把问题化繁为简，化难为易，从而提高了解题效率。下面就结合部分试题具体谈谈极值法在化学解题中应用的方法与技巧。 一．用极值法确定判断物质的组成 例1：某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种，现将6.9g 样品溶于足量水中，得到澄清溶液。若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，对样品所含杂质的判断正确的是（） A、肯定有KNO3和Na2CO3，没有Ba(NO3)2 B、肯定有KNO3，没有Ba(NO3)2，还可能有Na2CO3 C、肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2，可能有KNO3 D、无法判断 解析：样品溶于水后得到澄清溶液，因此一定没有Ba(NO3)2。对量的关系用“极值法”可快速解答。设样品全为K2CO3，则加入过量的CaCl2溶液可得到沉淀质量为5g，；若6.9g全为Na2CO3则可得到沉淀质量为6.5g。显然，如果只含有碳酸钠一种杂质，产生沉淀的质量将大于5g；如果只含有KNO3，由于KNO3与CaCl2不反应，沉淀的质量将小于5g，可能等于4.5g。综合分析，样品中肯定有KNO3，肯定没有Ba(NO3)2，可能有Na2CO3。故本题选B。 【点评】用极值法确定杂质的成分：在确定混合物的杂质成分时，可以将主要成分和杂质极值化考虑（假设物质完是杂质或主要成分），然后与实际比较，即可迅速判断出杂质的成分。二．用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围 例2：一定条件下向2L密闭容器中充入3molX气体和1molY气体发生下列反应：2X(g) + Y(g) 3Z(g) +2W(g)，在某一时刻达到化学平衡时，测出下列各生成物浓度的数据肯定错误的是（） A、c(Z)=0.75mol?L-1 B、c(Z)=1.20mol?L-1 C、c(W)=0.80 mol?L-1 D、c(W)=1.00 mol?L-1 解析：用极限思维假设此反应中3molX和1molY能完全反应，求出最大值。1molY完全反应生成3molZ和2molW。所以，0＜c(Z) ＜1.5 mol?L-1；0＜c(W) ＜1 mol?L-1 故答案为D。 【点评】由于可逆反应总是不能完全进行到底，故在可逆反应中分析反应物、生成物的量时利用极值法把可逆反应看成向左或向右进行完全的反应，这样可以准确、迅速得出答案。三．利用极值法确定多个平行反应中生成物浓度的范围 例3：在标准状况下，将NO2、NO、O2的混合气体充满容器后倒置于水中，气体完全溶解，溶液充满容器。若产物不扩散到容器外，则所得溶液的物质的量浓度为（） A、1/22.4 mol?L-1 B、1/28 mol?L-1 C、1/32 mol?L-1 D、1/40 mol?L-1
集装箱船船体结构极限强度研究
集装箱船船体结构极限强度研究 发表时间：2018-04-02T14:59:18.193Z 来源：《红地产》2017年7月作者：王振伟[导读] 随着社会的发展以及国民安全意识的提升，人们对船舶的安全要求逐渐提高，因此船体结构的极限强度问题渐渐出现在大众的视线之中。 一、集装箱船概述 集装箱船是目前航运界三大主力船型之一，随着世界经济的全球化，国际贸易需求量不断扩大，各国集装箱载运量不断上升，集装箱运输不断朝着集约化、大型化的方向发展。自世界上第一艘改装集装箱船于 1957 年问世以来，经过五十多年的发展，已从1000 箱以下的第一代集装箱船发展为 8 000 箱以上的第六代超大型集装箱船，甚至 18 000 箱以上的集装箱船也已投入运营。根据最新的船舶定制和建造数据，目前国内外各主要航运公司均在建造万箱以上集装箱船。与其他货运船型相比，集装箱船具有独特的线型、大开口结构以及较高的航速等特点，因此对这种船的船体结构强度进行设计时需要特别关注。 二、集装箱船船体结构极限强度的重点 2.1 水动力砰击对总强度与局部强度的影响超大型集装箱船具有较大的首外飘以及较平坦的尾部线型等特点，并且航速较高，在恶劣海况下，由于自身的大幅摇荡运动，很容易发生首尾底部以及首部舷侧外飘区域的水动力砰击现象。瞬间而剧烈的船舶砰击会使船体发生强烈的颤振现象，使船体梁非线性波浪弯矩增加而导致总强度丧失。另外，砰击最直接的作用是对局部船体的猛烈冲击而导致局部结构的损伤破坏，严重的甚至危及船舶航行安全和船员生命安全。因此，对超大型集装箱船的船体水动力砰击问题无论从总强度还是局部强度上都应给予充分的关注。目前，民船规范通常对集装箱船首底及首部舷侧大外飘区域的砰击载荷及结构加强提出了要求，但根据国际船舶力学会议 ISSC2009 及 ISSC2012 的对比研究，发现不同船级社规范对船底砰击及外飘冲击下的构件尺寸要求有很大的差别。因此，对万箱以上的超大型集装箱船的现有规范适用性问题，必须针对局部水动力砰击问题进行深入研究，以确定合理的结构强度计算校核方法，并完善现有规范体系。另外，对大型集装箱船尾部结构的砰击问题，目前规范还没有涉及，需在研究中予以解决。 2.2 波激振动与颤振导致的船体疲劳与砰击现象中的船体梁颤振不同，波激振动是在具有与船体梁一阶振动频率相近的波浪成分持续激励作用下的船体梁谐振现象。由于船体结构是一个小阻尼系统，谐振现象持续时间较长，波激振动导致的船体应力的衰减非常缓慢，从而导致严重的疲劳强度问题。低海况下，大型船舶的船体容易激起线性的波激振动；在中高海况下，船体又可能会出现非线性波激振动现象，同时砰击引起的颤振也往往会随着海况的增大而频繁发生。如果砰击事件频繁发生，将对区分波激振动还是颤振带来很大的困难。对砰击引起的颤振来说，往往是由于恶劣的海况所致，因而人们更倾向于关注其引起的船体结构的极限强度问题。而大型船舶研究波激振动现象往往也需关注其引起的结构疲劳损伤。随着集装箱的大型化，以及高强度钢的大量使用导致船体结构的柔性增加，考虑到集装箱船本身的航速较高，波激及砰击振动现象的发生概率显著增大，由此导致的疲劳效应显著增加，因此在评估集装箱船的疲劳强度时，需要对波激及砰击振动引起的疲劳损伤特别关注。目前，民船规范对船体梁强度的处理基于 IACS 的统一强度要求 UR S11，其中并没有包含颤振与波激振动导致的船体波浪载荷的增加以及船体疲劳强度问题。因此，对超大型化的集装箱船船体颤振与波激振动问题，需要船级社和研究机构共同努力解决。目前美国船级社（ABS）已就集装箱船的颤振与波激振动的预报及强度评估明确给出了相关的指导性文件，中国船级社（CCS）的相关研究工作也在进行中。 2.3 固定航线对系固惯性载荷的影响目前，集装箱船的装箱量是根据全球无限航区的海况条件进行配载和系固，海况条件是可能遭遇的最恶劣情况，而实际操作情况下，集装箱船基本为班轮运输，航线相对固定，如亚洲经太平洋到美国西海岸，亚洲经地中海到欧洲的航线等，海况条件也相对可以预报，比原设计情况下遭遇的海况和波浪条件要好，因此作用在集装箱上的惯性载荷有减少的可能。所以在其他结构强度、航行视线要求能满足的前提条件下，如何根据特定航线海况条件，制定更灵活的集装箱装载和系固方案，使得现有集装箱船在不过多改变原有结构基础上，能多装载集装箱或增加集装箱的箱重，成为在目前航运市场下的一个提高集装箱船运输效能的较好方法。由于航运市场的激烈竞争，航运公司会提出需求，希望在原有装箱量的基础上增加装箱量或提高装载量。因此，日本船级社（NK）和德国船级社（GL）等为了争取客户，纷纷提出固定航线下集装箱船增加装箱量的评估服务。中国船级社（CCS）为了适应市场需求，提高服务竞争能力，近期也开展了固定航线系固计算方法研究。 三、对集装箱船船体结构极限强度进行设计时要注意的事项 在船舶的全生命周期内，船体结构需要承担多种载荷的作用。船体的设计载荷考虑了船舶可能遭遇到的大部分载荷，但某些极端载荷超出了设计载荷的考虑范围。过去，船舶结构的设计主要是基于许用应力法，再采用简化公式校核屈曲强度。现在看来，这种线弹性的设计方法很难确定船体结构的真实安全冗余度，而基于极限状态的设计方法受到越来越广泛地关注。极限状态的设计需要明确考虑各种极限载荷工况、材料的弹塑性大变形、结构的初始几何缺陷和焊接残余应力、结构的边界条件等等。极限状态设计能够确定结构失效时的极限强度，比许用应力法给出的安全系数更加合理、更加准确。计算船体结构极限强度的主要方法包括：理想结构单元法、逐步崩溃法和非线性有限元法等等。一般通过载荷位移曲线的极值来确定船体结构的极限强度。随着船体结构高强度钢的广泛应用，船体钢板的厚度明显减薄，船舶结构的应力水平比过去明显提高。相比普通钢，高强度钢仅仅是屈服强度有所提高，它们的抗疲劳、抗腐蚀的能力并没有相应地提高。因此需要评估裂纹和腐蚀为代表的破坏因素的消极影响，分析含损伤的船舶结构的剩余极限强度。 四、结束语 集装箱船是现阶段重要的发展船舶，因为集装箱船具有强大的运输性并且运载量极大，因此此种船只的制造与研发被广泛重视。由于集装箱船的运载量特别大，因此船体结构的极限强度在集装箱船之中发挥着重要作用，它可以作为衡量集装箱船相关数据的标准，所以保障集装箱船得以发展的重要条件就是对船体极限强度进行更深层次的研究与发展，从而保障集装箱船的发展与创新。 参考文献： [1] 高本国 . 船体极限强度与破损剩余强度非线性有限元分析 [D]. 武汉理工大学，2012. [2] 师桂杰 . 集装箱船船体结构极限强度研究 [D]. 上海交通大学，2011. [3] 刘维勤 , 宋学敏 , 吴卫国 , 铃木克幸 . 基于一个二维水弹塑性方法和极限强度评估的集装箱船结构优化研究（英文）[J]. 船舶力学，2017(06).
极限法在化学计算中的应用
极限法在化学计算中的应用 极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围，以此来做计算或确定混合物的组成。 1.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300mg,则 该氯化镁中的杂质可能是（） A．氯化钠B．氯化铝C．氯化钾D．氯化钙 2.取 3.5 g某二价金属的单质投入50g溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若2.5g 该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为( ) A．24 B．40 C．56 D．65 3.在一定条件下，气体A可发生如下反应：2 A(g) B(g）+3 C(g）。若已知所得混合气体对H2的相对密 度为4.25。则A的式量可能是（） A．8.5 B．16 C．17 D．34 4.取 5.4 g由碱金属（R）及其氧化物（R2O）组成的混合物，使之与足量水反应，蒸发反应后的溶液，得到8 g无水晶体。通过计算判断此金属为哪一种碱金属。 5.某混合物含有KCl、NaCl、Na2CO3，经分析知含Na 31.5%，含氯为27.08%（质量百分含量）。则该混合物 中含Na2CO3为( ) A．25% B．50% C．80% D．无法确定 6.0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05mol。求该混合气体的平均 相对分子质量的取值范围。 7．常温下A和B两种气体组成的混合气体（A的分子量大于B的分子量），经分析混合气中只含有氮和氢两种元素，而且，不论A和B以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3。由此可确认A为①____，B为②____，其理由是③____。若上述混合气体中氮和氢的质量比为7：1，则在混合气中A和B的物质的量之比为④____；A在混合气中的体积分数为⑤____。 8．等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与100mL盐酸反应。 （1）试分析，欲求标准状况下生成的CO2的体积时，还需什么数据（用a、b等表示，要注明单位）。 （2）利用所确定的数据，求标准状况下生成的CO2的体积： 所需数据的取值范围生成CO2的体积（标准状况） 盐酸不足时 盐酸过量时 (3)若NaHCO3和KHCO3不是等物质的量混合，则9.2g固体与盐酸完全反应时，在标准状况下生成CO2气体的体积大于L，小于L 。
特征值 标准值 极限值
特征值标准值极限值 设计值根据最新的桩基规范JGJ94-xx：极限值一般是由桩的静载实验得出的，是桩最大所能承受的极限荷载，根据一定数量的静载实验的统计结果计算。规范称为极限承载力标准值。特征值是上述标准值除以安全系数，规范中一般为2。桩数量的确定是直接以特征值为依据计算的。设计值是上海市地基基础规范中特有的。在上海规范中，不使用特征值，而用设计值代替，设计值也是标准值除以安全系数得来的，不过安全系数取值与国家规范不一样。单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94xx 规范中第5、3、5条公式5、3、5计算：式中：Qsk 总极限侧阻力标准值；Qpk 总极限端阻力标准值；u 桩身周长；li 桩周第i 层土的厚度；Ap 桩端面积；qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；参考JGJ94-xx规范表5、3、5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取qsik=0；qpk 极限端阻力标准值，参考JGJ94-xx规范表5、3、5-2取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取qpk=0；2、大直径人工挖孔桩（d≥800mm）单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径（d≥800mm）非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-xx规范第5、3、6条公式5、3、6计算：式中：Qsk 总极限侧阻力标准值；Qpk 总极限端阻力标准值；qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-1取值，用户需1取
值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力；对于端承桩取qsik=0；qpk 桩径为 800mm极限端阻力标准值，可按JGJ94-xx规范中表5、3、6-1取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取 qpk=0；ψs i，ψp 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，按JGJ94-xx表5、3、6-2取值；u 桩身周长。3、钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ94-xx规范第5、3、8条公式5、3、8-1计算：式中：Qsk 总极限侧阻力标准值；Qpk 总极限端阻力标准值；qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-1取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于端承桩取qsik=0；qpk 极限端阻力标准值，可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-2取值；用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取 qpk=0；li 桩周第i层土的厚度；u 桩身周长；Aj 空心桩端净面积面积；Ap1 空心桩敞口面积；λp 桩端土塞效应系数。
什么是结构的极限状态
1什么是结构的极限状态？ 答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能个特定状态就称为该功能的极限状态； 2什么是混凝土徐变？ 答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。3换算面积等效矩形应力图的合力大小等于C，形心位置与y c一致的截面 4单筋截面只在受拉区布置纵向受力受力钢筋，在受压区不布置任何受力钢筋的界面称为单筋截面 5永久荷载永久作用在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用 6无条件屈服点取残余应变为0.2%所对应的应力称为条件屈服强度 7结构可靠性 是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 8约束扭转 在超静定结构，扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的，扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为约束扭转 9单向板 单向板——在荷载作用下，只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板 10内力包络图 将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图(弯矩图或剪力图> 叠画在同一张图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图 1什么叫配筋率 纵向受拉钢筋与截面有效面积的比值。 12什么是钢筋混凝土梁的最小刚度？ 在简支梁全跨范围内，可按弯矩最大处的截面弯曲刚度，亦即按最小的截面弯曲刚度。 13什么是控制应力σcon ? 预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值 14什么叫“塑性内力重分布”？ 指超静定结构截面内力间关系不再服从线弹性分布规律的内力分布形式 15什么荷载标准组合 永久荷载及第一个可变荷载用标准值、其他可变荷载均采用组合值 16.混凝土立方体抗压强度以边长为150mm的立方体在20±3?C的温度和相对湿度在90% 以上的潮湿空气中养护28天，依照标准实验方法测得的具有5%保证率的抗压强度作为混凝土的强度等级 17锚固长度 进行拔出实验时，受拉钢筋达到屈服的同时发生粘结破坏，该临界情况的锚固长度称为 基本锚固长度 18结构上的作用 结构上的作用—施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因。 19承载能力极限状态 —结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形
爆炸极限的计算方法
爆炸极限的计算方法 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下： L下≈0.55c0 式中 0.55——常数； c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定 c0=20.9/（0.209+n0） 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时，其反应式为 CH4+2O2→CO2+2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/（0.209+2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前，比较认可的计算方法有两种： 2.1 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱?夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则： LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%） 混合可燃气爆炸上限： UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%） 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln） 式中Lm——混合气体爆炸极限，%； L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%； V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。 例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。 Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间，爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽，则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算： c×Q=k