什么是安全系数？

1. 什么是安全系数？

安全系数

factor of safety

在机械设计中，零件或构件所用材料的失效应力与设计应力的比值。大多数结构钢和铝合金等塑性材料的应力－ 应变曲线有明显的屈服，故规定由塑性材料制成的零件或构件的失效应力为屈服极限，这称为屈服准则。铸铁和高强钢等脆性材料的应力－应变曲线没有明显的屈服，故规定由脆性材料制成的零件或构件的失效应力为强度极限，这称为断裂准则。在疲劳强度设计中，失效应力采用疲劳极限，安全系数在很大程度上根据设计经验来确定 。

影响安全系数的因素很多。归纳起来有：失效的形式是否弄清 ，是静载破坏还是疲劳破坏，是屈服准则还是断裂准则；建立的强度判据是否合理，是应力判据还是寿命判据；采用的计算方法是否精确；制造时的质量控制是否严格 ；零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械，应采用较大的安全系数。

安全系数的选取决定于失效形式 。20 世纪初期的机械设计，即使是产生疲劳的零件也采用以材料强度极限为基准的安全系数，其许用值很高。20 世纪中叶对疲劳失效的零件开始进行疲劳强度验算，改进了结构，减轻了重量，虽然采用较小的安全系数，寿命却大大提高。

计算分析方法对安全系数的选取也有很大影响。在工作应力计算中，常用解析法和实验法。例如用材料力学计算，或用有限元法和实验应力分析方法进行应力分析时，所得的应力有些与实际应力很接近，有些可能有较大的误差。应力分析的结果越精确，选取的安全系数容许越小，所以不同的计算方法应该采用不同的安全系数。此外，制造中的质量控制是保证产品是否达到质量指数的措施，质量控制不严，会使产品质量达不到设计要求，实际上等于降低了安全系数。

在半概率极限状态设计法（见极限状态设计法）中的安全系数分别用荷载系数和材料强度系数、工作条件系数表达。在概率极限状态设计法中，设计式中所列的荷载分项系数、抗力分项系数、荷载组合值系数等，是按失效概率计算值确定的，它们与其他设计方法中凭工程经验确定的安全系数有区别。

2. 什么是安全系数？

在机械设计中，零件或构件所用材料的失效应力与设计应力的比值。大多数结构钢和铝合金等塑性材料的应力－ 应变曲线有明显的屈服，故规定由塑性材料制成的零件或构件的失效应力为屈服极限，这称为屈服准则。铸铁和高强钢等脆性材料的应力－应变曲线没有明显的屈服，故规定由脆性材料制成的零件或构件的失效应力为强度极限，这称为断裂准则。在疲劳强度设计中，失效应力采用疲劳极限，安全系数在很大程度上根据设计经验来确定 。
影响安全系数的因素很多。归纳起来有：失效的形式是否弄清 ，是静载破坏还是疲劳破坏，是屈服准则还是断裂准则；建立的强度判据是否合理，是应力判据还是寿命判据；采用的计算方法是否精确；制造时的质量控制是否严格 ；零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械，应采用较大的安全系数。
安全系数的选取决定于失效形式 。20 世纪初期的机械设计，即使是产生疲劳的零件也采用以材料强度极限为基准的安全系数，其许用值很高。20 世纪中叶对疲劳失效的零件开始进行疲劳强度验算，改进了结构，减轻了重量，虽然采用较小的安全系数，寿命却大大提高。
计算分析方法对安全系数的选取也有很大影响。在工作应力计算中，常用解析法和实验法。例如用材料力学计算，或用有限元法和实验应力分析方法进行应力分析时，所得的应力有些与实际应力很接近，有些可能有较大的误差。应力分析的结果越精确，选取的安全系数容许越小，所以不同的计算方法应该采用不同的安全系数。此外，制造中的质量控制是保证产品是否达到质量指数的措施，质量控制不严，会使产品质量达不到设计要求，实际上等于降低了安全系数。
在半概率极限状态设计法（见极限状态设计法）中的安全系数分别用荷载系数和材料强度系数、工作条件系数表达。在概率极限状态设计法中，设计式中所列的荷载分项系数、抗力分项系数、荷载组合值系数等，是按失效概率计算值确定的，它们与其他设计方法中凭工程经验确定的安全系数有区别。

3. 什么是安全系数？

在机械设计中，零件或构件所用材料的失效应力与设计应力的比值。大多数结构钢和铝合金等塑性材料的应力－ 应变曲线有明显的屈服，故规定由塑性材料制成的零件或构件的失效应力为屈服极限，这称为屈服准则。铸铁和高强钢等脆性材料的应力－应变曲线没有明显的屈服，故规定由脆性材料制成的零件或构件的失效应力为强度极限，这称为断裂准则。在疲劳强度设计中，失效应力采用疲劳极限，安全系数在很大程度上根据设计经验来确定 。
影响安全系数的因素很多。归纳起来有：失效的形式是否弄清 ，是静载破坏还是疲劳破坏，是屈服准则还是断裂准则；建立的强度判据是否合理，是应力判据还是寿命判据；采用的计算方法是否精确；制造时的质量控制是否严格 ；零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械，应采用较大的安全系数。
安全系数的选取决定于失效形式 。20 世纪初期的机械设计，即使是产生疲劳的零件也采用以材料强度极限为基准的安全系数，其许用值很高。20 世纪中叶对疲劳失效的零件开始进行疲劳强度验算，改进了结构，减轻了重量，虽然采用较小的安全系数，寿命却大大提高。
计算分析方法对安全系数的选取也有很大影响。在工作应力计算中，常用解析法和实验法。例如用材料力学计算，或用有限元法和实验应力分析方法进行应力分析时，所得的应力有些与实际应力很接近，有些可能有较大的误差。应力分析的结果越精确，选取的安全系数容许越小，所以不同的计算方法应该采用不同的安全系数。此外，制造中的质量控制是保证产品是否达到质量指数的措施，质量控制不严，会使产品质量达不到设计要求，实际上等于降低了安全系数。
在半概率极限状态设计法（见极限状态设计法）中的安全系数分别用荷载系数和材料强度系数、工作条件系数表达。在概率极限状态设计法中，设计式中所列的荷载分项系数、抗力分项系数、荷载组合值系数等，是按失效概率计算值确定的，它们与其他设计方法中凭工程经验确定的安全系数有区别。

4. 安全系数大小的意义

安全系数大小的意义：
如果等于1，那么安全系数就没有存在的意义了。
如果小于1，那么就相当于缩小了计算值，让系统更加的不安全。
如果取值过小，系统就会比较接近于临界值，在遇到突发载荷的情况下，就可能会引发不安全的事故。
如果取值过大，就会造成不必要的浪费。也会增加系统的自重。

技术原理
安全系数是进行土木、机械等工程设计时，为了防止因材料的缺点、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的后果，工程的受力部分理论上能够担负的力必须大于其实际上担负的力，,即极限应力与许用应力之比，二者之比叫做安全系数。

5. 安全系数怎么确定，有什么影响因素？

安全系数是指零件理论承载能力与实际承受负荷之比。采用安全系数的原因主要是考虑以下两个方面。(1)强度计算中，有些数据与实际有差异。这种差异主要是指材料组织不是理想均匀的，载荷估计不十分准确以及应力计算的近似性。(2)给构件留一定的强度储备。即使载荷的估计，应力的计算等方面都比较准确，在强度方面也还是要留有一定的储备。这种强度储备要考虑到构件的工作条件及构件的重要性等。如构件在腐蚀条件下工作时，或构件的破坏要引起严重的后果时，均应给予较多的强度储备。所以安全系数的选择必须考虑构件的具体工作条件。安全系数的确定：安全系数的确定，涉及正确处理安全与经济的关系。因为从安全的角度考虑，应加大安全系数，降低许用应力，这就将使材料消耗增加，成本提高，经济性变差。相反，从经济的角度考虑，就应减小安全系数，提高材料的许用应力限度，这样可节省材料，降低成本，但安全性也降低了。所以，在确定安全系数时要考虑很多因素，比如材料的性质(包括均匀程度，质量好坏以及是塑性还是脆性材料等)、荷载的情况、计算方法的准确程度以及构件的工作条件及重要程度等。当材料的均匀性差，工作条件不好，破坏前无明显预兆，且又比较重要时，安全系数就需取大些；反之取小些。

6. 安全系数的影响因素

影响安全系数的因素很多。归纳起来有：失效的形式是否弄清 ，是静载破坏还是疲劳破坏，是屈服准则还是断裂准则；建立的强度判据是否合理，是应力判据还是寿命判据；采用的计算方法是否精确；制造时的质量控制是否严格 ；零件本身的重要性和要求达到的可靠程度等。对于台数少而将来需要不断增大载荷的机械，应采用较大的安全系数。此外，制造中的质量控制是保证产品是否达到质量指数的措施，质量控制不严，会使产品质量达不到设计要求，实际上等于降低了安全系数。20 世纪初期的机械设计，即使是产生疲劳的零件也采用以材料强度极限为基准的安全系数，其许用值很高。20 世纪中叶对疲劳失效的零件开始进行疲劳强度验算，改进了结构，减轻了重量，虽然采用较小的安全系数，寿命却大大提高。