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钢材性能及许用应力计算器
选择钢材牌号以查看其机械性能。计算不同载荷类型下的 ASME 许用应力、疲劳极限和安全系数。
性能和容许应力
ASME许用应力
根据ASME BPVC第八卷第一分册，室温下的许用应力为：
对于奥氏体不锈钢（具有显著的加工硬化），ASME 使用 Rm/2.4 而不是 Rm/3.5。
疲劳耐力极限
对于未开槽、抛光的钢材试样在旋转弯曲条件下的情况：
实际疲劳强度需要考虑表面光洁度（ka）、尺寸（kb）、可靠性（kc）等因素的修正系数：
按载荷类型划分的安全系数
| 负载类型 | 因子n | 设计应力 |
|---|---|---|
| 静态（产量） | 1.5 | Rp0.2 / 1.5 |
| 静态（断裂） | 2.4-3.5 | Rm / 2.4 或 Rm / 3.5 |
| 脉动性疲劳 | 2.0 | Se / 2.0 |
| 完全反向疲劳 | 2.5 | Se / 2.5 |
| 冲击/震动 | 3.0-5.0 | Rp0.2 / n |
实例
特性： Rp0.2 = 900 MPa，Rm = 1100 MPa
σ_允许 (ASME) = 最小值(900/1.5, 1100/3.5) = 最小值(600, 314) = 314兆帕
Se = 0.5 × 1100 = 550兆帕 （未修改）
脉动性疲劳：550/2.0 = 275兆帕
⚠️ 注意： 所示属性值为典型值。实际属性值取决于热处理、截面尺寸和材料测试证书。设计计算时务必使用经认证的数值。
对于碳钢/合金钢，σ_allow = min(Rp0.2/1.5, Rm/3.5)。对于奥氏体不锈钢：min(Rp0.2/1.5, Rm/2.4)，因为它们加工硬化显著。取较小值，以同时防止屈服和断裂。
For steels with Rm < 1400 MPa: Se ≈ 0.5 × Rm. For Rm ≥ 1400 MPa: Se ≈ 700 MPa (flattens due to inclusions). These are for polished, unnotched specimens — apply modification factors for real components.
静载：屈服强度取 1.5。断裂：抗拉强度（UTS）取 2.4–3.5。脉动疲劳：Se 取 2.0。完全对称循环：Se 取 2.5。冲击：屈服强度取 3.0–5.0。载荷未知或用于关键应用时，应取更高的系数。
0.2% 条件屈服强度——产生 0.2% 永久塑性变形的应力。它是工程设计中实际采用的屈服点，对于奥氏体不锈钢这类没有明显屈服点的材料尤其如此。
影响极大。调质（Q&T）可提高强度（更高的 Rp、Rm），但会降低延性（更低的 A%）。正火可获得中等性能。退火可获得最低硬度。务必注明热处理状态。
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A（一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪）开发并经过实地测试。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师，也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来，他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡：粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具，而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年，自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A，一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作，处理各种棘手的平衡案例，并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。
