Як розраховується допустиме напруження згідно ASME?

У розділі VIII Div.1 стандарту ASME BPVC використовується σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) для аустенітної нержавіючої сталі або min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) для вуглецевих та низьколегованих сталей за кімнатної температури. Це забезпечує запас міцності як проти текучості, так і проти руйнування.

Яка межа витривалості при втомі?

Для сталей з Rm < 1400 МПа, межа витривалості Se ≈ 0,5 × Rm (ненадрізаний, полірований зразок). Для Rm ≥ 1400 МПа, Se ≈ 700 МПа. Фактична втомна міцність залежить від обробки поверхні, розміру, концентрації напружень та навколишнього середовища.

Які коефіцієнти безпеки використовуються для різних типів навантажень?

Типові значення: Статичні навантаження n=1,5-2,0 відносно межі текучості. Змінні/втомні навантаження n=2,0-4,0 відносно межі витривалості. Пульсуючі навантаження n=1,5-2,5. Ударні навантаження n=3,0-5,0. Фактори залежать від наслідків руйнування та невизначеності навантаження.

Що таке межа плинності Rp0.2?

Rp0.2 (або гранична міцність) – це напруження, при якому виникає залишкова (пластична) деформація 0.2%. Нижче цього напруження деформація є пружною та відновлюваною. Це основний конструктивний параметр для посудин, що працюють під тиском, та конструкційних елементів.

Чи змінюються властивості при термічній обробці?

Так, значно. Вказані значення є типовими для стандартних умов поставки. Гартування та відпуск (Q&T) зазвичай збільшують міцність, але зменшують пластичність. Фактичні властивості залежать від розміру перерізу, температури аустенітизації та умов відпуску.

Інструмент вільного інжинірингу

Калькулятор властивостей сталі та допустимих напружень

Виберіть марку сталі, щоб переглянути механічні властивості. Розраховує допустиме напруження за ASME, межу витривалості на втому та коефіцієнти запасу міцності для різних типів навантаження.

ASME БПВХ Rp0.2 / Rm Втома Se

Властивості та допустимі напруження

Допустиме напруження ASME σ_allow

—

Межа плинності Rp0.2

—

Границя міцності на розтяг Rm

—

Межа витривалості до втоми Se

—

Подовження A%

—

Твердість HB

—

Щільність

—

Коефіцієнти безпеки (n)

—

Допустиме напруження ASME

Згідно з ASME BPVC Розділ VIII Підрозділ 1, допустиме напруження за кімнатної температури становить:

Для аустенітних нержавіючих сталей (які мають значне зміцнення під час деформації) ASME використовує Rm/2,4 замість Rm/3,5.

Межа витривалості до втоми

Для зразків полірованої сталі без надрізу під обертальним згинанням:

Фактична міцність на втому вимагає модифікаційних коефіцієнтів для обробки поверхні (ka), розміру (kb), надійності (kc) тощо:

Коефіцієнти безпеки за типом навантаження

Тип навантаження	Фактор n	Конструкційний стрес
Статичний (прибутковий)	1.5	0,2 рупії / 1,5
Статичний (перелом)	2,4–3,5	Rm / 2,4 або Rm / 3,5
Пульсуюча втома	2.0	Se / 2.0
Повністю усунута втома	2.5	Se / 2.5
Удар / поштовх	3,0–5,0	Rp0.2 / н

Практичний приклад

Приклад — 42CrMo4 Q&T

Властивості: Rp0.2 = 900 МПа, Rm = 1100 МПа

σ_allow (ASME) = min(900/1,5, 1100/3,5) = min(600, 314) = 314 МПа

Se = 0,5 × 1100 = 550 МПа (без змін)

Пульсуюча втома: 550/2,0 = 275 МПа

⚠️ Примітка: Вказані властивості є типовими значеннями. Фактичні властивості залежать від термічної обробки, розміру профілю та сертифіката випробувань матеріалу. Завжди використовуйте сертифіковані значення для розрахунків конструкції.

Калькулятор допустимих напружень у сталі | Безкоштовний інструмент ASME | Вібромера

Опубліковано Микола Шелковенко на 15 лютого 2026 року 5 березня 2026 року

Властивості та допустимі напруження

Допустиме напруження ASME

Межа витривалості до втоми

Коефіцієнти безпеки за типом навантаження

Практичний приклад