Theo tiêu chuẩn ASME, ứng suất cho phép được tính như thế nào?

Tiêu chuẩn ASME BPVC Mục VIII Phân đoạn 1 sử dụng σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4) cho thép không gỉ Austenit, hoặc min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5) cho thép cacbon và thép hợp kim thấp ở nhiệt độ phòng. Điều này cung cấp một biên độ an toàn chống lại cả hiện tượng chảy dẻo và gãy vỡ.

Giới hạn chịu đựng mỏi là bao nhiêu?

Đối với thép có Rm Đối với Rm < 1400 MPa, giới hạn chịu mỏi Se ≈ 0,5 × Rm (mẫu không có khuyết tật, được đánh bóng). Đối với Rm ≥ 1400 MPa, Se ≈ 700 MPa. Độ bền mỏi thực tế phụ thuộc vào độ nhẵn bề mặt, kích thước, sự tập trung ứng suất và môi trường.

Các hệ số an toàn nào được sử dụng cho các loại tải trọng khác nhau?

Thông thường: Tải trọng tĩnh n=1,5-2,0 so với giới hạn chảy. Tải trọng thay đổi/mỏi n=2,0-4,0 so với giới hạn bền. Tải trọng xung n=1,5-2,5. Tải trọng va đập n=3,0-5,0. Các hệ số phụ thuộc vào hậu quả của sự hỏng hóc và độ không chắc chắn của tải trọng.

Độ bền kéo Rp0.2 là bao nhiêu?

Rp0.2 (hay ứng suất giới hạn đàn hồi) là ứng suất mà tại đó xảy ra biến dạng vĩnh viễn (biến dạng dẻo) 0,2%. Dưới ứng suất này, biến dạng là đàn hồi và có thể phục hồi. Đây là thông số thiết kế chính cho các bình chịu áp lực và các cấu kiện kết cấu.

Tính chất của các đặc tính có thay đổi khi xử lý nhiệt không?

Vâng, đáng kể. Các giá trị hiển thị là điển hình cho điều kiện giao hàng tiêu chuẩn. Quá trình tôi và ram (Q&T) thường làm tăng độ bền nhưng làm giảm độ dẻo. Các đặc tính thực tế phụ thuộc vào kích thước tiết diện, nhiệt độ austenit hóa và điều kiện ram.

Công cụ kỹ thuật miễn phí

Tính toán đặc tính thép và ứng suất cho phép

Chọn mác thép để xem các đặc tính cơ học. Tính toán ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME, giới hạn chịu mỏi và hệ số an toàn cho các loại tải trọng khác nhau.

ASME BPVC Rp0.2 / Rm Mệt mỏi Se

Tính chất và ứng suất cho phép

Ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME σ_allow

—

Độ bền kéo Rp0.2

—

Độ bền kéo tối đa Rm

—

Giới hạn sức chịu đựng mệt mỏi

—

Sự kéo dài A%

—

Độ cứng HB

—

Tỉ trọng

—

Hệ số an toàn (n)

—

Ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME

Theo tiêu chuẩn ASME BPVC Mục VIII Phân đoạn 1, ứng suất cho phép ở nhiệt độ phòng là:

Đối với thép không gỉ austenit (có độ cứng biến dạng đáng kể), ASME sử dụng Rm/2.4 thay vì Rm/3.5.

Giới hạn sức chịu đựng mệt mỏi

Đối với các mẫu thép không có khuyết tật, được đánh bóng và chịu uốn xoay:

Độ bền mỏi thực tế cần các hệ số điều chỉnh cho độ nhám bề mặt (ka), kích thước (kb), độ tin cậy (kc), v.v.:

Hệ số an toàn theo loại tải

Loại tải	Hệ số n	Ứng suất thiết kế
Tĩnh (năng suất)	1.5	Rp0.2 / 1.5
Tĩnh (gãy)	2,4–3,5	Phòng / 2.4 hoặc Phòng / 3.5
Mệt mỏi nhức nhối	2.0	Se / 2.0
Mệt mỏi hoàn toàn được khắc phục	2.5	Se / 2.5
Va chạm / chấn động	3.0–5.0	Rp0.2 / n

Ví dụ thực tế

Ví dụ — 42CrMo4 Q&T

Của cải: Rp0.2 = 900 MPa, Rm = 1100 MPa

σ_allow (ASME) = phút(900/1.5, 1100/3.5) = phút(600, 314) = 314 MPa

Se = 0,5 × 1100 = 550 MPa (không chỉnh sửa)

Mệt mỏi theo nhịp đập: 550/2.0 = 275 MPa

⚠️ Lưu ý: Các đặc tính được hiển thị là giá trị điển hình. Các đặc tính thực tế phụ thuộc vào quá trình xử lý nhiệt, kích thước tiết diện và chứng nhận kiểm định vật liệu. Luôn sử dụng các giá trị được chứng nhận cho các tính toán thiết kế.

Công cụ tính toán ứng suất cho phép của thép | Công cụ ASME miễn phí | Vibromera

Được xuất bản bởi Nikolai Shelkovenko trên Ngày 15 tháng 2 năm 2026 Tháng 3, 5, 2026

Tính chất và ứng suất cho phép

Ứng suất cho phép theo tiêu chuẩn ASME

Giới hạn sức chịu đựng mệt mỏi

Hệ số an toàn theo loại tải

Ví dụ thực tế