13.08.2023
تنش های محدود و مجاز تنش های مجاز تنش مجاز با فرمول تعیین می شود
برای تعیین تنش های مجاز در مهندسی مکانیک از روش های اساسی زیر استفاده می شود.
1. یک ضریب ایمنی متمایز به عنوان حاصل ضرب تعدادی از ضرایب جزئی یافت می شود که قابلیت اطمینان ماده، درجه مسئولیت قطعه، دقت فرمول های محاسبه و نیروهای عمل کننده و سایر عوامل تعیین کننده را در نظر می گیرد. شرایط عملیاتی قطعات
2. جدولی - ولتاژهای مجاز طبق استانداردهای سیستماتیک در قالب جداول گرفته می شود.
(جدول 1-7). این روش دقت کمتری دارد، اما ساده ترین و راحت ترین روش برای استفاده عملی در طراحی و آزمایش محاسبات مقاومت است.
در کار دفاتر طراحی و در محاسبات قطعات ماشین آلات هم متمایز و هم روش های جدولی و همچنین ترکیب آنها. روی میز 4-6 تنش های مجاز برای قطعات ریخته گری غیر استاندارد که روش های محاسباتی ویژه و تنش های مجاز مربوطه برای آنها ایجاد نشده است را نشان می دهد. قطعات معمولی (به عنوان مثال، چرخ دنده ها و چرخ های کرم، قرقره ها) باید با استفاده از روش های ارائه شده در بخش مربوطه کتاب مرجع یا ادبیات تخصصی محاسبه شوند.
تنش های مجاز داده شده برای محاسبات تقریبی فقط برای بارهای اساسی در نظر گرفته شده است. برای محاسبات دقیق تر با در نظر گرفتن بارهای اضافی (به عنوان مثال، دینامیک)، مقادیر جدول باید 20 - 30٪ افزایش یابد.
تنش های مجاز بدون در نظر گرفتن غلظت تنش و ابعاد قطعه، برای نمونه های فولادی صیقلی صاف با قطر 6-12 میلی متر و برای ریخته گری های چدن گرد تصفیه نشده با قطر 30 میلی متر محاسبه می شود. هنگام تعیین بیشترین تنش ها در قطعه مورد محاسبه، لازم است تنش های اسمی σ nom و τ nom را در ضریب غلظت k σ یا k τ ضرب کنیم:
1. تنش های مجاز*
برای فولادهای کربنی با کیفیت معمولی در شرایط نورد گرم
2. خواص مکانیکی و تنش های مجاز
فولادهای ساختاری با کیفیت کربن
3. خواص مکانیکی و تنش های مجاز
فولادهای ساختاری آلیاژی
4. خواص مکانیکی و تنش های مجاز
برای ریخته گری ساخته شده از کربن و فولادهای آلیاژی
5. خواص مکانیکی و تنش های مجاز
برای ریخته گری چدن خاکستری
6. خواص مکانیکی و تنش های مجاز
برای ریخته گری چدن داکتیل
برای فولادهای انعطاف پذیر (سخت نشده).برای تنش های استاتیکی (نوع I بار)، ضریب غلظت در نظر گرفته نمی شود. برای فولادهای همگن (σ در > 1300 مگاپاسکال، و همچنین در مورد عملکرد آنها در دماهای پایین)، ضریب غلظت، در حضور غلظت تنش، در محاسبه تحت بار وارد می شود. مننوع (k > 1). برای فولادهای شکل پذیر تحت بارهای متغیر و در صورت وجود غلظت تنش، این تنش ها باید در نظر گرفته شود.
برای چدندر اغلب موارد، ضریب تمرکز تنش تقریبا برابر با واحد برای انواع بارها است (I - III). هنگام محاسبه مقاومت برای در نظر گرفتن ابعاد قطعه، تنش های مجاز جدول بندی شده برای قطعات ریخته گری باید در ضریب مقیاس برابر با 1.4 ... 5 ضرب شود.
وابستگی های تجربی تقریبی محدودیت های استقامت برای موارد بارگذاری با چرخه متقارن:
برای فولادهای کربنی:
- هنگام خم شدن، σ -1 =(0.40÷0.46)σ اینچ;
σ -1р =(0.65÷0.75)σ -1;
- در حین پیچش، τ -1 =(0.55÷0.65)σ -1;
برای فولادهای آلیاژی:
- هنگام خم شدن، σ -1 =(0.45÷0.55)σ اینچ;
- هنگامی که کشیده یا فشرده می شود، σ -1р =(0.70÷0.90)σ -1;
- در حین پیچش، τ -1 =(0.50÷0.65)σ -1;
برای ریخته گری فولاد:
- هنگام خم شدن، σ -1 =(0.35÷0.45)σ اینچ;
- هنگامی که کشیده یا فشرده می شود، σ -1р =(0.65÷0.75)σ -1;
- در حین پیچش، τ -1 =(0.55÷0.65)σ -1.
خواص مکانیکی و تنش های مجاز چدن ضد اصطکاک:
- مقاومت خمشی نهایی 250 تا 300 مگاپاسکال،
- تنش های خمشی مجاز: 95 مگاپاسکال برای I. 70 مگاپاسکال - II: 45 مگاپاسکال - III، که در آن I. II، III نامگذاری انواع بار است، جدول را ببینید. 1.
تنش های مجاز تقریبی برای فلزات غیر آهنی در کشش و فشار. MPa:
– 30…110 – برای مس؛
– 60…130 – برنج؛
– 50…110 – برنز;
– 25…70 – آلومینیوم؛
– 70…140 – دورالومین.
ماشین حساب آنلاین تخمین زده شده را تعیین می کند تنش های مجاز σبسته به دمای طراحی برای گریدهای مختلف مواد از انواع زیر: فولاد کربنی، فولاد کروم، فولاد کلاس آستنیتی، فولاد کلاس آستنیتی-فریتی، آلومینیوم و آلیاژهای آن، مس و آلیاژهای آن، تیتانیوم و آلیاژهای آن طبق GOST-52857.1 -2007.
کمک برای توسعه وب سایت پروژه
بازدید کننده محترم سایت.
اگر نتوانستید چیزی را که به دنبال آن بودید پیدا کنید، حتماً در نظرات در مورد آن بنویسید، آنچه در حال حاضر در سایت وجود ندارد. این به ما کمک می کند تا بفهمیم در کدام جهت باید بیشتر حرکت کنیم و سایر بازدیدکنندگان به زودی می توانند مطالب لازم را دریافت کنند.
اگر سایت برای شما مفید بود، سایت را به پروژه اهدا کنید فقط 2 ₽و می دانیم که در مسیر درست حرکت می کنیم.
ممنون که سر زدید
I. روش محاسبه:
تنش های مجاز بر اساس GOST-52857.1-2007 تعیین شد.
برای فولادهای کربن و کم آلیاژ
St3، 09G2S، 16GS، 20، 20K، 10، 10G2، 09G2، 17GS، 17G1S، 10G2S1:- در دماهای طراحی کمتر از 20 درجه سانتیگراد، تنش های مجاز مانند 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود، مشروط به استفاده مجاز از ماده در دمای معین.
- برای فولاد درجه 20 در R e/20
- برای فولاد درجه 10G2 در R р0.2/20
- برای گریدهای فولادی 09G2S، 16GS، کلاس های مقاومتی 265 و 296 طبق GOST 19281، تنش های مجاز، صرف نظر از ضخامت ورق، برای ضخامت های بیش از 32 میلی متر تعیین می شود.
- تنش های مجاز واقع در زیر خط افقی برای عمر کاری بیش از 10 5 ساعت معتبر است. برای طول عمر طراحی تا 2 * 10 5 ساعت، تنش مجاز واقع در زیر خط افقی در ضریب ضرب می شود: برای فولاد کربن 0.8; برای فولاد منگنزی 0.85 در دما< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.
برای فولادهای کروم مقاوم در برابر حرارت
12XM، 12MX، 15XM، 15X5M، 15X5M-U:- در دماهای طراحی کمتر از 20 درجه سانتیگراد، تنش های مجاز مانند 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود، مشروط به استفاده مجاز از ماده در دمای معین.
- برای دماهای دیوار طراحی متوسط، تنش مجاز با درون یابی خطی با گرد کردن نتایج به 0.5 مگاپاسکال تعیین می شود.
- تنش های مجاز واقع در زیر خط افقی برای طول عمر 10 5 ساعت معتبر است و برای عمر مفید طراحی تا 2 * 10 5 ساعت، تنش مجاز واقع در زیر خط افقی در ضریب 0.85 ضرب می شود.
برای فولادهای آستنیتی مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر خوردگی
03X21H21M4GB، 03X18H11، 03X17H14M3، 08X18H10T، 08X18H12T، 08X17H13M2T، 08X17H15M3T، 12X18H118H10H10T، 12X18H10H10H10X12T، 7H13M3T، 10X14G14H4:- برای دمای دیوار طراحی میانی، تنش مجاز با درون یابی دو نزدیکترین مقدار نشان داده شده در جدول تعیین می شود و نتایج به نزدیکترین 0.5 مگاپاسکال گرد می شوند.
- برای آهنگری های ساخته شده از فولادهای 12Х18Н10Т، 10Х17Н13M2T، 10Х17Н13М3Т، تنش های مجاز در دماهای تا 550 درجه سانتی گراد در 0.83 ضرب می شود.
- برای نمرات فولاد نورد بلند 12Х18Н10Т، 10Х17Н13M2T، 10Х17Н13М3Т، تنش های مجاز در دماهای تا 550 درجه سانتی گراد در نسبت (R* p0.2/20) / 240 ضرب می شود.
(R* p0.2/20 - استحکام تسلیم مواد فولادی نورد طبق GOST 5949 تعیین می شود). - برای آهنگری و محصولات بلند ساخته شده از فولاد درجه 08X18H10T، تنش های مجاز در دماهای تا 550 درجه سانتیگراد در 0.95 ضرب می شود.
- برای آهنگری های ساخته شده از فولاد درجه 03X17H14M3، تنش های مجاز در 0.9 ضرب می شود.
- برای آهنگری ساخته شده از فولاد درجه 03X18H11، تنش های مجاز در 0.9 ضرب می شود. برای محصولات بلند ساخته شده از فولاد درجه 03X18H11، تنش های مجاز در 0.8 ضرب می شود.
- برای لوله های ساخته شده از فولاد درجه 03Х21Н21М4ГБ (ZI-35)، تنش های مجاز در 0.88 ضرب می شود.
- برای آهنگری های ساخته شده از فولاد درجه 03Х21Н21М4ГБ (ZI-35)، تنش های مجاز در نسبت (R* p0.2/20) / 250 ضرب می شود.
(R* p0.2/20 قدرت تسلیم مواد آهنگری است که طبق GOST 25054 تعیین می شود). - تنش های مجاز واقع در زیر خط افقی برای عمر کاری بیش از 10 5 ساعت معتبر است.
برای طول عمر طراحی تا 2*10 5 ساعت، ولتاژ مجاز واقع در زیر خط افقی در دما در ضریب 0.9 ضرب می شود.< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.
برای فولادهای مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر خوردگی از کلاس آستنیتی و آستنیتی-فریتی
08Х18Г8Н2Т (KO-3)، 07Х13AG20 (ChS-46)، 02Х8Н22С6 (EP-794)، 15Х18Н12С4ТУ (EI-654)، 06ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 03ХН28МДТ، 08:02- در دماهای طراحی کمتر از 20 درجه سانتیگراد، تنش های مجاز مانند 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود، مشروط به استفاده مجاز از ماده در دمای معین.
- برای دمای دیوار طراحی میانی، تنش مجاز با درون یابی دو نزدیکترین مقدار نشان داده شده در این جدول، گرد کردن به نزدیکترین 0.5 مگاپاسکال تعیین می شود.
برای آلومینیوم و آلیاژهای آن
A85M، A8M، ADM، AD0M، AD1M، AMtsSM، AM-2M، AM-3M، AM-5M، AM-6M:- تنش های مجاز برای آلومینیوم و آلیاژهای آن در حالت آنیل داده شده است.
- تنش های مجاز برای ضخامت ورق ها و صفحات آلومینیومی درجات A85M، A8M بیش از 30 میلی متر، درجات دیگر - بیش از 60 میلی متر داده می شود.
برای مس و آلیاژهای آن
M2، M3، M3r، L63، LS59-1، LO62-1، LZhMts 59-1-1:- تنش های مجاز برای مس و آلیاژهای آن در حالت آنیل داده شده است.
- تنش های مجاز برای ضخامت ورق از 3 تا 10 میلی متر داده می شود.
- برای مقادیر میانی دمای دیوار محاسبه شده، تنش های مجاز با درون یابی خطی با گرد کردن نتایج به 0.1 مگاپاسکال به سمت مقدار پایین تر تعیین می شود.
برای تیتانیوم و آلیاژهای آن
VT1-0، OT4-0، AT3، VT1-00:- در دماهای طراحی کمتر از 20 درجه سانتیگراد، تنش های مجاز مانند 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود، مشروط به مجاز بودن استفاده از ماده در دمای معین.
- برای آهنگری و میله، تنش های مجاز در 0.8 ضرب می شود.
II. تعاریف و نمادها:
R e/20 - حداقل مقدار قدرت تسلیم در دمای 20 درجه سانتیگراد، مگاپاسکال. R р0.2/20 - حداقل مقدار قدرت تسلیم شرطی در طول دائمی 0.2٪ در دمای 20 درجه سانتیگراد، MPa. مجاز
تنش - بالاترین تنش های مجاز در یک سازه، مشروط به عملکرد ایمن، قابل اعتماد و بادوام. مقدار تنش مجاز با تقسیم مقاومت کششی، استحکام تسلیم و غیره بر مقداری بیشتر از یک که ضریب ایمنی نامیده می شود، تعیین می شود. محاسبه شد
دما - دمای دیواره تجهیزات یا خط لوله، برابر با حداکثر مقدار متوسط حسابی دما در سطوح بیرونی و داخلی آن در یک بخش در شرایط عملیاتی عادی (برای قطعات کشتی‌های راکتور هسته‌ای، دمای طراحی با توجه به انتشار گرمای داخلی را به عنوان مقدار متوسط توزیع دما بر روی ضخامت دیواره رگ در نظر بگیرید (PNAE G-7-002-86، بند 2.2؛ PNAE G-7-008-89، پیوست 1).
دمای طراحی
- بند 5.1. دمای طراحی برای تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی مواد و تنش های مجاز و همچنین هنگام محاسبه مقاومت با در نظر گرفتن اثرات دما استفاده می شود.
- , بند 5.2. دمای طراحی بر اساس محاسبات حرارتی یا نتایج آزمایش یا تجربه عملیاتی کشتی‌های مشابه تعیین می‌شود.
- بالاترین دمای دیواره به عنوان دمای طراحی دیواره ظرف یا دستگاه در نظر گرفته می شود. در دماهای کمتر از 20 درجه سانتی گراد، دمای 20 درجه سانتی گراد به عنوان دمای طراحی در هنگام تعیین تنش های مجاز در نظر گرفته می شود.
- ، بخش 5.3. اگر انجام محاسبات یا اندازه‌گیری حرارتی غیرممکن باشد و در حین کار دمای دیوار به دمای محیط در تماس با دیوار افزایش یابد، باید بالاترین دمای محیط، اما کمتر از 20 درجه سانتیگراد باشد. به عنوان دمای طراحی
- هنگام گرم کردن با شعله باز، گازهای خروجی یا بخاری های الکتریکی، دمای طراحی برابر با دمای محیط افزایش یافته 20 درجه سانتیگراد برای گرمایش بسته و 50 درجه سانتیگراد برای گرمایش مستقیم گرفته می شود، مگر اینکه اطلاعات دقیق تری در دسترس باشد.
- ، بخش 5.4. اگر یک کشتی یا دستگاه تحت چندین حالت بارگیری مختلف کار می کند یا عناصر مختلف دستگاه تحت شرایط مختلف کار می کنند، برای هر حالت می توان دمای طراحی خود را تعیین کرد (GOST-52857.1-2007، بند 5).
III. توجه داشته باشید:
بلوک داده منبع با رنگ زرد برجسته شده است, بلوک محاسبات میانی با رنگ آبی مشخص شده است, بلوک محلول با رنگ سبز مشخص شده است.
ولتاژ نهاییآنها تنشی را در نظر می گیرند که در آن یک وضعیت خطرناک در یک ماده (شکستگی یا تغییر شکل خطرناک) رخ می دهد.
برای پلاستیکمواد تنش نهایی در نظر گرفته می شود قدرت تسلیم،زیرا تغییر شکل های پلاستیکی حاصل پس از برداشتن بار ناپدید نمی شوند:
برای شکنندهموادی که هیچ تغییر شکل پلاستیکی وجود ندارد و شکستگی از نوع شکننده رخ می دهد (گردنی ایجاد نمی شود)، تنش نهایی گرفته می شود. استحکام کششی:
برای شکل پذیر-شکنندهدر مواد، تنش نهایی تنش مربوط به حداکثر تغییر شکل 0.2٪ (10.2) در نظر گرفته می شود:
ولتاژ مجاز- حداکثر ولتاژی که ماده باید در آن به طور معمول کار کند.
تنش های مجاز با توجه به ضریب ایمنی با توجه به مقادیر حدی به دست می آیند:
جایی که [σ] تنش مجاز است. س- ضریب ایمنی؛ [s] - ضریب ایمنی مجاز.
توجه داشته باشید.مرسوم است که مقدار مجاز یک مقدار را در پرانتز مشخص کنید.
ضریب ایمنی مجازبه کیفیت مواد، شرایط عملیاتی قطعه، هدف قطعه، دقت پردازش و محاسبه و غیره بستگی دارد.
می تواند از 1.25 برای قطعات ساده تا 12.5 برای قطعات پیچیده که تحت بارهای متغیر تحت شرایط شوک و لرزش کار می کنند، متغیر باشد.
ویژگی های رفتار مواد در آزمایش های فشرده سازی:
1. مواد پلاستیکی تقریباً به طور مساوی تحت کشش و فشار عمل می کنند. مشخصات مکانیکی در کشش و فشار یکسان است.
2. مواد شکننده معمولاً مقاومت فشاری بیشتری نسبت به مقاومت کششی دارند: σ vr< σ вс.
اگر تنش مجاز در کشش و فشار متفاوت باشد، آنها [σ ] (کشش)، [σ σ ] (فشردهی) تعیین می شوند.
محاسبات مقاومت کششی و فشاری
محاسبات استحکام با توجه به شرایط استحکام - نابرابری ها انجام می شود که تحقق آن استحکام قطعه را در شرایط داده شده تضمین می کند.
برای اطمینان از استحکام، تنش طراحی نباید از تنش مجاز تجاوز کند:
ولتاژ طراحی آبستگی دارد در بار و اندازهمقطع، فقط مجاز است از مواد قطعهو شرایط کار
سه نوع محاسبه قدرت وجود دارد.
1. محاسبه طراحی - طرح طراحی و بارها مشخص شده است. مواد یا ابعاد قطعه انتخاب می شود:
تعیین ابعاد مقطع:
انتخاب مواد
بر اساس مقدار σ، امکان انتخاب درجه مواد وجود دارد.
2. بررسی محاسبه - بارها، مواد، ابعاد قطعه مشخص است. لازم است بررسی کنید که آیا استحکام آن تضمین شده است یا خیر.
نابرابری بررسی می شود
3. تعیین ظرفیت بار(حداکثر بار):
نمونه هایی از حل مسئله
تیر مستقیم با نیروی 150 کیلونیوتن کشیده می شود (شکل 22.6)، ماده فولاد σ t = 570 مگاپاسکال، σ b = 720 مگاپاسکال، ضریب ایمنی [s] = 1.5 است. ابعاد مقطع تیر را تعیین کنید.
راه حل
1. شرایط قدرت:
2. سطح مقطع مورد نیاز توسط رابطه تعیین می شود
3. تنش مجاز برای مواد از مشخصات مکانیکی مشخص شده محاسبه می شود. وجود یک نقطه تسلیم به این معنی است که مواد پلاستیکی است.
4. سطح مقطع مورد نیاز تیر را تعیین می کنیم و ابعاد را برای دو مورد انتخاب می کنیم.
مقطع دایره است، قطر را تعیین می کنیم.
مقدار حاصل به بالا گرد می شود d = 25 میلی متر، A = 4.91 سانتی متر مربع.
بخش - زاویه زاویه برابر شماره 5 مطابق با GOST 8509-86.
نزدیکترین سطح مقطع گوشه A = 4.29 سانتی متر مربع (d = 5 میلی متر) است. 4.91 > 4.29 (پیوست 1).
سوالات و تکالیف تستی
1. سیالیت به چه پدیده ای گفته می شود؟
2. "گردن" چیست، در چه نقطه ای از نمودار کشش تشکیل می شود؟
3. چرا مشخصات مکانیکی به دست آمده در طول آزمایش مشروط است؟
4. مشخصات قدرت را فهرست کنید.
5. ویژگی های پلاستیسیته را فهرست کنید.
6. تفاوت بین یک نمودار کششی که به طور خودکار ترسیم می شود و یک نمودار کششی داده شده چیست؟
7. کدام مشخصه مکانیکی به عنوان تنش محدود کننده برای مواد شکل پذیر و شکننده انتخاب می شود؟
8. تفاوت استرس نهایی و مجاز چیست؟
9. شرایط مقاومت کششی و فشاری را بنویسید. آیا شرایط مقاومت برای محاسبات کششی و فشاری متفاوت است؟
 |
به سوالات آزمون پاسخ دهید.
تنش مجاز (مجاز) مقدار تنشی است که هنگام محاسبه ابعاد مقطع یک عنصر طراحی شده برای یک بار معین بسیار قابل قبول در نظر گرفته می شود. می توان در مورد تنش های کششی، فشاری و برشی مجاز صحبت کرد. تنش‌های مجاز یا توسط یک مقام ذیصلاح (مثلاً بخش پل اداره راه‌آهن) تجویز می‌شوند، یا توسط یک طراح که به خوبی از خواص مواد و شرایط استفاده از آن آگاه است، انتخاب می‌شوند. تنش مجاز حداکثر ولتاژ کار سازه را محدود می کند.
هنگام طراحی سازه ها، هدف ایجاد ساختاری است که در عین قابل اعتماد بودن، در عین حال بسیار سبک و مقرون به صرفه باشد. قابلیت اطمینان با این واقعیت تضمین می شود که به هر عنصر ابعادی داده می شود که حداکثر تنش عملیاتی در آن تا حدودی کمتر از تنشی باشد که باعث از بین رفتن استحکام این عنصر می شود. از دست دادن قدرت لزوماً به معنای نابودی نیست. یک ماشین یا سازه ساختمانی زمانی شکست خورده در نظر گرفته می شود که نتواند عملکرد خود را به طور رضایت بخشی انجام دهد. یک قطعه ساخته شده از یک ماده پلاستیکی، به عنوان یک قاعده، زمانی که تنش در آن به نقطه تسلیم می رسد، استحکام خود را از دست می دهد، زیرا به دلیل تغییر شکل بیش از حد قطعه، دستگاه یا سازه از رسیدن به هدف مورد نظر خود باز می ایستد. اگر قطعه از مواد شکننده ساخته شده باشد، تقریباً تغییر شکل نمی‌یابد و از بین رفتن استحکام آن همزمان است.
تفاوت بین تنشی که در آن ماده استحکام خود را از دست می دهد و تنش مجاز، "حاشیه ایمنی" است که باید با در نظر گرفتن احتمال اضافه بار تصادفی، عدم دقت محاسبات مرتبط با فرضیات ساده و شرایط نامشخص، وجود نقص مواد کشف نشده (یا غیرقابل تشخیص) و کاهش متعاقب آن استحکام به دلیل خوردگی فلز، پوسیدگی چوب و غیره.
ضریب ایمنی هر عنصر سازه ای برابر با نسبت حداکثر بار است که باعث از بین رفتن مقاومت عنصر به بار ایجاد کننده تنش مجاز می شود. در این حالت، از دست دادن استحکام نه تنها به معنای تخریب عنصر، بلکه ظاهر شدن تغییر شکل های باقی مانده در آن است. بنابراین، برای یک عنصر ساختاری ساخته شده از مواد پلاستیکی، تنش نهایی، قدرت تسلیم است. در اغلب موارد تنش های عملیاتی در عناصر سازه متناسب با بارها است و بنابراین ضریب ایمنی به عنوان نسبت مقاومت نهایی به تنش مجاز (ضریب ایمنی برای مقاومت نهایی) تعریف می شود.
ولتاژ مجاز (مجاز).- این مقدار تنش است که هنگام محاسبه ابعاد مقطع یک عنصر طراحی شده برای یک بار معین بسیار قابل قبول در نظر گرفته می شود. می توان در مورد تنش های کششی، فشاری و برشی مجاز صحبت کرد. تنش‌های مجاز یا توسط یک مقام ذیصلاح (مثلاً بخش پل اداره راه‌آهن) تجویز می‌شوند، یا توسط یک طراح که به خوبی از خواص مواد و شرایط استفاده از آن آگاه است، انتخاب می‌شوند. تنش مجاز حداکثر ولتاژ کار سازه را محدود می کند.
هنگام طراحی سازه ها، هدف ایجاد ساختاری است که در عین قابل اعتماد بودن، در عین حال بسیار سبک و مقرون به صرفه باشد. قابلیت اطمینان با این واقعیت تضمین می شود که به هر عنصر ابعادی داده می شود که حداکثر تنش عملیاتی در آن تا حدودی کمتر از تنشی باشد که باعث از بین رفتن استحکام این عنصر می شود. از دست دادن قدرت لزوماً به معنای نابودی نیست. یک ماشین یا سازه ساختمانی زمانی شکست خورده در نظر گرفته می شود که نتواند عملکرد خود را به طور رضایت بخشی انجام دهد. یک قطعه ساخته شده از یک ماده پلاستیکی، به عنوان یک قاعده، زمانی که تنش در آن به نقطه تسلیم می رسد، استحکام خود را از دست می دهد، زیرا به دلیل تغییر شکل بیش از حد قطعه، دستگاه یا سازه از رسیدن به هدف مورد نظر خود باز می ایستد. اگر قطعه از مواد شکننده ساخته شده باشد، تقریباً تغییر شکل نمی‌یابد و از بین رفتن استحکام آن همزمان است.
حاشیه ایمنیتفاوت بین تنشی که در آن ماده استحکام خود را از دست می دهد و تنش مجاز، "حاشیه ایمنی" است که باید با در نظر گرفتن احتمال اضافه بار تصادفی، عدم دقت محاسبات مرتبط با فرضیات ساده و شرایط نامشخص، وجود عیوب کشف نشده (یا غیر قابل تشخیص) در مواد و کاهش متعاقب آن استحکام به دلیل خوردگی فلز، پوسیدگی چوب و غیره.
ضریب ایمنی.ضریب ایمنی هر عنصر سازه ای برابر با نسبت حداکثر بار است که باعث از بین رفتن مقاومت عنصر به بار ایجاد کننده تنش مجاز می شود. در این حالت، از دست دادن استحکام نه تنها به معنای تخریب عنصر، بلکه ظاهر شدن تغییر شکل های باقی مانده در آن است. بنابراین، برای یک عنصر ساختاری ساخته شده از مواد پلاستیکی، تنش نهایی، قدرت تسلیم است. در اغلب موارد تنش های عملیاتی در عناصر سازه متناسب با بارها است و بنابراین ضریب ایمنی به عنوان نسبت مقاومت نهایی به تنش مجاز (ضریب ایمنی برای مقاومت نهایی) تعریف می شود. بنابراین، اگر استحکام کششی فولاد سازه ای 540 مگاپاسکال و تنش مجاز 180 مگاپاسکال باشد، ضریب ایمنی 3 است.
