失安全系数的计算公式
安全原理综合复习题
Preparedon24November2020安全原理综合复习题一、名词解释1、安全指标2、本质安全化3、安全目标管理4、安全文化5、重大危险源二、简答题1、简述降低事故严重度有那些措施。
2、简述多米诺骨牌理论的内容。
3、我国安全监察机构是如何设置的4、安全投资的合理比例如何确定可采取哪些方法5、简述安全的极向性的含义。
6、事故直接经济损失和间接经济损失统计范围是什么7、简述安全价值与生产价值的关系。
8、我国当前通用的对工伤事故的分类方法一共将其分为多少类分别是什么9、事故有限性的含义是什么10、简述安全科学技术一级学科及其包含的二级学科的内容。
11、为了预测事故发生的可能性，目前可采取的安全方法主要有哪些12、简述人机功能分配的一般原则。
13、何谓安全价值，安全价值包括哪些内容三、计算题一、某钢铁厂1998年平均在籍职工50,000人，年产钢250万吨。
该年度内因工伤事故死亡2人、重伤3人、轻伤120人。
设重伤损失工作日累计为8000日，轻伤损失工作日累计为9000日。
设工人每人每年工作300天，每天工作8小时。
试计算以下伤亡事故统计指标：千人死亡率，千人重伤率，百万工时伤害率，千人负伤率，伤害严重率，伤害平均严重率，百万吨钢死亡率。
二、某厂前两年内共发生伤亡事故105次，若安全状况不变，试计算来年每月不发生伤亡事故的概率是多少每月内发生伤亡事故次数不超过3次的概率是多f（x）=e-k—少（提示：泊松分布的概率密度函数为x!，其中x为伤亡事故次数，大为该时期内伤亡事故的平均次数。
）四、分析题某小区建筑面积为8000m2，由某房地产开发公司开发建设，某建设集团有限公司总承包。
该工程于2000年12月25日开工，2002年9月2日完工，并于9月9日开始拆除外脚手架及升降机。
9日14时30分左右，机修班组负责人王一带领王二、王三、王四进入施工现场，对升降机进行降层拆迁工作（从17层降至15层）。
王一在一层看护，其余3人到升降机顶进行拆卸工作。
机械设计 第03章 强度
m rN
N
C ( N C
N
ND)
疲劳曲线2
D点以后——无限寿命疲劳阶段
rN r （N N D )
σr∞ 称为持久疲劳
－N疲劳曲线
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个循环次数 N0(称为循环基数)，用N0及其相对应的疲劳极限σr来近似代表ND
和 σr∞ ，于是有：
有限寿命区间内循环次数N与疲劳极限rN的关系为：
D′点： σm ＝ σa = σ0/2，为脉动循环点。
σa A'(0, 1 )
D'(20
,
0
2
)
G
' m
' a
r
2
0
2
45° O
45°
σm
C( S , 0) B
则A′D′G′C即为简化极限应力图。
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3、材料极限应力图的画法
已知: σ-1,σ0, σs;
σa A'(0, 1) D'( 0 , 0 )
即 σa=cσm 同理σa′=cσm ′
C值取决于应力比r
所以，极限应力点为经过坐标原点O点和工作点M的直线上。
σa
A
计算安全系数：
M'( m e , ae )
Sca lim
' max
' ae
' me
max
max
a m
极限应力点M′的坐标值可以用图解
M( m , a )
G 和解析两种方法求解。 解析法：联立AG和OM两条直线的方
M(σm,σa)
2）如果工作点M在AB范围外，则工作点处于不安全工作 区，材料在该应力作用下会发生破坏。
Meta分析中失安全系数意义的探讨
N f s0105 =
∑U 1164
2
-
k
其中 U 为每一个独立研究效应值是否为“0”检验
的 U 统计量 , k 为已收集独立研究的个数 。
描述失安全系数与未发表的研究个数的关系 。
使用 STA TA 软件进行 Meta 分析 。
结 果
11 模拟数据的描述 模拟研究的汇总结果见表 1 。 21 对模拟数据各研究的效应值进行齐性检验并 计算合并的效应值
资料与方法
11 资料来源 采用随机模拟的方法生成病例对照研究 Meta 分 析的研究样本 ,根据一般研究样本量的分布 ,确定本研 究包括 46 个独立的病例对照研究 ,每个研究病例与对 照的例数比例均为 1 :1 ,在本研究中样本量在 30～48 、 50～98 、100～198 的各 10 个研究 ,样本量在 200～498 的 8 个研究 ,样本量在 500～998 的 5 个研究 ,样本量 在 1 000～2 998 的 3 个研究 。具体的样本量由程序随 机产生 。确定本研究总体的病例组暴露率为 24 % ,对 照组的暴露率为 20 % ,按各研究的样本量分别从研究 总体 中 随 机 抽 取 得 到 研 究 样 本 。本 研 究 采 用 SAS 91113 软件随机产生研究样本 。 21 统计方法
11 北京积水潭医院病案统计科 (100035) 21 北京大学公共卫生学院流行病学与卫生统计学系 (100083)
由于 OR 近似服从对数正态分布 ,所以 Meta 分析
时采用 lnOR 做为效应值 ,Meta 分析时所用的计算公
式见文献〔4〕。
值进行分段 ,删除部分无统计意义的研究 , 并计算相应的失安全系数〔5〕:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
材料强度计算与安全系数
工程中允许工作应力略大于许用应力[]， 但不得超过[]的5%
例：已知压缩机汽缸直径 D = 400mm，气压 q =1.2 MPa， 缸盖用 M20 螺栓与汽缸联接，d2 =18 mm，活塞杆
求：[活]1 塞= 杆50直MP径a，d螺1 栓和螺[栓 ]个2 =数40n。MPa，
Dq
d1
解：1.缸盖和活塞杆的压力
D2
P qA q N 4
2.螺栓和活塞杆的面积
A1
d12
4
A2
d
2 2
4
Dq
d1
[ ] 3.求活塞杆直径
1
N A1
≤
1
(压)
d1≥
4P
[ ]1
1.2 106 4002 62mm
50
4.求螺栓数目
[ ]
2
N n A2
≤
2 (拉)
[ ] n≥ N A2
2
1.2 106 4002 182 40
14.8
实际设计选用：15个
例题：轴向拉压杆系结构，杆AB为直径d=25mm的圆截
面钢杆；杆AC由两根3.6号等边角钢构成，两根杆
的 [ ] 120MPa， a 20o 不计杆的自重，试求结构
内容提要
§2.7 失效、安全系数和强度计算
失Failu效re
材料丧失正常工作时的承载能力，表现形 式主要是：
（1）断裂或屈服 – 强度不足 （2）过量的弹（塑）性变形 – 刚度不足 （3）压杆丧失稳定性 – 稳定性不足
机械工程中常见的几种失效形式
机件在使用的过程中一旦断裂就失去了其所具有 的效能，机械工程中把这种现象称为失效。在工程中 常见的失效形式有下列几种:
失败安全系数法(nfs)
失败安全系数法(nfs)1.介绍在工程设计和风险评估中，需要考虑系统或结构的安全性。
失败安全系数法（NF S）是一种常用于评估系统安全性的方法。
它基于故障概率和安全需求，并通过计算失败安全系数来评估系统的可靠性和容错能力。
2.失败安全系数的定义失败安全系数是指系统或结构能够承受的故障概率与安全需求之间的比值。
通常表示为SF（Sa fe ty Fa ct or），计算公式如下：S F=故障概率/安全需求其中，故障概率指系统在一定时间内出现故障的概率，安全需求表示系统能够容忍的最大故障概率。
通过计算S F，可以评估系统在故障发生时的可靠性和容错程度。
3.失败安全系数的应用失败安全系数法在很多领域都有广泛的应用，例如航空航天、核能站、交通运输等。
通过对系统进行可靠性分析和故障概率估计，可以评估系统的整体安全性和容错能力。
在航空航天领域，失败安全系数法常用于飞机设计和航空器工程。
通过对各个关键部件进行故障概率和安全需求的分析，可以评估飞机在不同工况下的整体安全性。
在核能站中，失败安全系数法用于评估核电站的核心安全系统。
通过对核电站各个安全层级、系统和设备进行故障概率分析，可以保证核电站在意外情况下的安全运行。
4.失败安全系数的优缺点4.1优点-失败安全系数法考虑了故障概率和安全需求之间的关系，能够评估系统的可靠性和容错能力。
-通过对系统的可靠性进行分析，可以提前发现潜在的故障点，减少事故的发生概率。
-失败安全系数法具有较好的工程实践性，可以应用于不同领域和复杂系统的安全评估。
4.2缺点-失败安全系数法依赖于故障概率和安全需求的准确估计，对数据的可靠性要求较高。
-由于系统的复杂性，故障概率的准确估计可能存在一定的困难，需要进行大量的数据分析和实验。
-失败安全系数法无法考虑故障的相互影响和复杂关系，对于复杂系统的安全评估可能存在一定的局限性。
5.总结失败安全系数法是一种常用的评估系统安全性的方法，通过计算失败安全系数来评估系统的可靠性和容错能力。
Meta分析中失安全系数的估计
随着循证医学（ｅｖｉｄｅｎｃｅ－ｂａｓｅｄｍｅｄｉｃｉｎｅ）、临床流行病学（ｃｌｉｎｉｃａｌｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｙ）、医学统计学（ｍｅｄｉｃａｌｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）的发展，定量综合出诸多同类研究效应的总效应已经成为可能。
１９７６年Ｇ．Ｖ．Ｇｌａｓｓ总结了各种“合并统计量”的文献综合研究方法，称之为“ｍｅｔａａｎａｌｙｓｉｓ”；１９８５年Ｌ．Ｖ．Ｈｅｄｇｅｓ定义：Ｍｅｔａ分析是用以汇总许多同类研究结果的各种定量分析；１９９１年Ｆｌｅｉｓｓ和Ｇｒｏｓｓ定义：Ｍｅｔａ分析是一类统计方法，用来比较和综合针对同一科学问题所取得的研究结果，比较和综合的结论是否有意义取决于这些研究是否满足特定的条件［１，２］。
值得注意的一点是，在Ｍｅｔａ分析结果的可信性分析中，常需要估计Ｍｅｔａ分析中最常见的偏倚“发表偏倚（ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｂｉａｓ）”的大小，这是因为通常情况下有统计学意义的研究结果较无统计学意义（或无效）的研究结果被报告和／或发表的可能性更大，呈现在读者面前的论文大都为“有统计学意义”的论文。
通常Ｍｅｔａ分析可以初步分为两类，一为计数资料Ｍｅｔａ分析，即优势比资料Ｍｅｔａ分析；二为计量资料Ｍｅｔａ分析，即均数之差资料的Ｍｅｔａ分析。
在具体运算时，前者要求列出各纳入文献资料的样本数、阳性数、优势比（ｏｄｄｓｒａｔｉｏ，ＯＲ）、Ｐ值等；后者要求列出各纳入文献资料的例数、均数、标准差、Ｐ值等。
然后我们就可通过这些基本数据进行Ｍｅｔａ分析并进行Ｚ值及失安全系数（ｆａｉｌ－ｓａｆｅｎｕｍｂｅｒ，Ｎｆｓ）的估算。
失安全系数用来说明Ｍｅｔａ分析中常见的偏倚“发表偏倚（ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｂｉａｓ）”的大小，失安全系数越大说明发表偏倚越小，Ｍｅｔａ分析结果越稳定。
当Ｐ＝０．０５或Ｐ＝０．０１时，失安全系数可用如下公式进行估计：Ｎｆｓ０．０５＝（∑Ｚ／１．６４）２－ｋ；Ｎｆｓ０．０１＝（∑Ｚ／２．３３）２－ｋ；其中ｋ为纳入研究（文献）的个数，Ｚ为各独立研究的Ｚ值，通常情况下，我们可以根据各Ｐ值查标准正态分布表来获得各Ｚ值，但通过Ｐ值查标准正态分布表获得Ｚ值较烦琐且其又为再次粗略反推估计，在实际工作中我们可以通过编写ＳＡＳ程序来完成Ｚ值估算及失安全系数估算。
可靠度理论
2 2 Z R S
R R R
S S S
R R R 1 Z
S S S 1 Z
具体公式为：
f k (1 )
式中， fk——特征值； α——在特征值取值的保证率下所对应的系数。 保证率α——对应的可靠概率ω α＝1 ω＝84.13% α＝1.645 ω＝95% α＝2 ω＝97.72% α＝3 ω＝99.865%
结构可靠度指标的计算方法
（一）均值一次二阶矩法
中心点法是结构可靠度研究初期提出的一种方法,其 基本思想是首先将非线性功能函数在随机变量的平均 值(中心点)处进行泰勒展开并保留至一次项,然后近似 计算功能函数的平均值和标准差,进而求得可靠度指标。 该法的最大优点是计算简便,不需进行过多的数值计算, 但也存在明显的缺陷:1)不能考虑随机变量的分布概型, 只是直接取用随机变量的前一阶矩和二阶矩;2)将非线 性功能函数在随机变量均值处展开不合理,展开后的线 性极限状态平面可能较大程度地偏离原来的极限状态 曲面;3)可靠度指标会因选择不同的变量方程而发生变 化;4)当基本变量不服从正态或对数正态分布时,计算 结果常与实际偏差较大。故该法适用于基本变量,服从 正态或对数正态分布,且结构可靠度指标β=1～2的情 况。
验算点坐标
考虑到设计验算点p*应位于极限状态曲面上故g （X1*,…,Xn*）=0 因此
比较2-1求出的β。均值一次二阶矩法缺点是明显的。
（三）验算点法(JC法) 很多学者针对中心点法的弱点,提出了相应的改进措施。 验算点法,即Rackwitz和Fies-sler 提出后经hasofer 和 lind改进,被国际结构安全度联合委员会(JGSS)所推荐 的JC法就是其中的一种。作为中心点法的改进,主要 有两个特点:1)当功能函数Z为非线性时,不以通过中心 点的超切平面作为线性相似,而以通过Z=0上的某一点 x3( x31, x32, x33, …, x3n)的超切平面作为线性近似,以避 免中心点法的误差;2)当基本变量x3 具有分布类型的信 息时,将x3 分布在x31, x32, x33, …, x3n处以与正态分布等 价的条件变换为当量正态分布,这样可使所得的可靠指 标β与失效概率pf 之间有一个明确的对应关系,从而在 β中合理地反映分布类型的影响。该法能够考虑非正 态的随机变量,在计算工作量增加不多的条件下,可对 可靠度指标进行精度较高的近似计算,求得满足极限状 态方程的“验算点”设计值,便于根据规范给出的标准 值计算分项系数,以便于工作人员采用惯用的多系数表 达式。
4.路基稳定性的分析与计算
设作用于分条上的水平 总合力为Qi，则： 取滑面上能提供的抗滑 力矩为Mr，与滑动力矩M0之 比为安全系数k，则有：
其中：
15
瑞典法存在的问题： 滑面为圆弧面及不考虑分条间作用力的2个假设， 使分析计算得到极大的简化，但也因此出现一定误差: 1.滑动面的形状问题 现实的边坡破坏，滑动面并非真正的圆弧面。但大 量试验资料表明，均质土坡的真正临界剪切面与圆弧 面相差无几，按圆弧法进行边坡稳定性验算，所得的 安全系数其偏差约为0.04。但这一假定对非均质边坡， 则会产生较大的误差。 2.分条间的作用力问题 无论何种类型的边坡，坡内土体必然存在一定的应 力状态；边坡失稳时，还将出现一种临界应力状态。 这两种应力状态的存在，必然在分条间产生作用力， 通常包括分条间的水平压力和竖向摩擦阻力。
根据这一假定滑动面上的抗滑阻力t根据图在滑动面上沿着x轴建立平衡式这时滑动面上的下滑力s当边坡达到极限平衡状态时滑动面上的抗滑阻力与下滑力相等可根据上列两式相等的条件求得分条两侧边的土压力增值e21按竖直方向上的平衡条件可以求得滑动面上的法又根据水平方向的平衡条件可求得整个边坡的安全系数为
1
边坡滑坍是工程中常见的病害之一。路基的稳定 性包括:①边坡稳定；②基底稳定；③陡坡上路堤整体 稳定。 这一讲主要介绍边坡稳定性分析方法。此外，还 将介绍浸水路堤以及地震地区路基稳定性问题。
分析时，可按单向固结理论进行计算。当边坡上的地 表不存在附加荷载或附加荷载下地基已达到完全固结， 或者是计算岩质边坡的稳定性时，则不必考虑超水压 力对边坡稳定性的影响。 地下水渗透压力的计算比较麻烦，在工程设计中， 通常有2种作法，即精确解和简化计算法。 1.精确解 通过对流线的数学分析或 根据试验，计算出各点的流速， 可得到比较精确的解。但计算 比较麻烦，工程中通常不采用。 2.简化计算法 基于任一点的渗透压力等于静水压力来进行分析， 简化计算法能满足工程设计要求，常被工程设计 18
《工程力学》第十六章 压杆稳定
• 式中：I和A都是与截面有关的几何量，如果将 惯性矩写成横截面面积与某一距离平方的乘积， 即I=Ai2。i称为此横截面面积对于某一轴的惯性 半径。如果截面对y轴或z轴的惯性半径分别为
• 其量纲为长度一次方。常见图形的惯性半径 可从有关手册中查到。将I=Ai2代入(a)式得
•或
• 式中 P——工作压力； • Plj——压杆临界压力； • nw——压杆工作时实际具有的稳定安全
系数； • ［nw］——规定的稳定安全系数。 • 也可采用应力形式表示压杆稳定性条件，
将式(16-10)及式(16-11)，同除以压杆 的横截面面积A得
•或
• 式中［σw］——稳定许用应力。
• 二、折减系数法 • 由式(16-12)可知，压杆的稳定条件为
• 一、减小压杆的支承长度
• 由大柔度杆的临界应力公式
可
知在压杆材料一定的条件下，临界应力与
柔度的平方成反比，压杆的柔度愈小，相
应的临界应力愈高。而柔度
与压
杆长
• 度l成正比，减小压杆支承长度是降低柔度的方 法之一，在条件允许的情况下，应尽可能地减 小压杆的长度。例如，钢铁厂无缝钢管车间的 穿孔机的顶杆(图16-14)，为了提高其稳定性， 在顶杆中段增加一个抱辊装置，这就达到了提 高顶杆稳定性的目的。
于是，压杆稳定性条件可以写成
• 对于已有压杆，其λ已知，可直接查表163得φ，代入式(16-14)进行稳定性校核。至
于设计截面尺寸，可采用逐次逼近法，即先
设定一个φ值，由式(16-14)计算出A值，然
后进行验算、调整，使杆件的工作应力逐渐 靠近许用应力。
表16-3.tif
压杆稳定2
Fcr nst
236 .6 3
78.9KN
再由
1 F 4 FNCD
F FNCD 78.9 19.7KN
44
例：图示起重机， AB 杆为圆松木，长 L= 6m，[ ] =11MPa，直
径为： d = 0.3m，试求此杆的许用压力。（xy 面两端视为铰
支；xz 面一端视为固定，一端视为自由）
木杆 : 80时, 3000 2
第三次试算，修正 2
3
2
2
2
0.33 0.2 2
0.265
例：上端自由下端固定的立柱，F＝200kN, L=2m, 材料Q235钢，
[ ]=160MPa.在立柱中点横截面C处，因构造需要开一直径为
d =70mm的圆孔，试选择工字钢型号。
x
第三次试算，修正 2
F
z
y
3
2
2
2
0.33 0.2 2
0.265
行计算。
二、注意：强度的许用应力和稳定的许用应力的区别
强度的许用应力只与材料有关；稳定的许用应力不仅 与材料有关，还与压杆的支承、截面尺寸、截面形状有关。
例 图示结构，①、②杆材料、长度相同，已知：Q
=120 kN, E=200 Gpa, l = 0.8m, λP=99.3, λ0=57, 经验公 式σcr=304-1.12λ(MPa), nst=2。校核结构的稳定性。
201KN
c．比较[P1] 和[P2]确定[P]=162KN（取小者）
例 结构受力如图a 所示，CD柱由Q235钢制成，E=200GPa，σp= 200MPa，许用应力[σ]=120MPa。柱的截面积为a = 60 mm 的正方形。 试求：（1）当F=40kN 时，CD柱的稳定安全系数n；（2）如设计要求 稳定安全系数 nst = 3，结构的许用载荷[F] 。
土木工程师-专业知识(岩土)-土工结构与边坡防护-6.2边坡稳定性
土木工程师-专业知识（岩土）-土工结构与边坡防护-6.2边坡稳定性[单选题]1.某透水土质边坡，当高水位快速下降后，岸坡出现失稳，其主要原因最合理的是哪一项？()[2014年真题]（江南博哥）A.土的抗剪强度下降B.土的有效应力增加C.土的渗透力增加D.土的潜蚀作用正确答案：C参考解析：高水位快速下降，迎水坡土体内部水向外渗流，渗透力增加滑动力矩，对边坡稳定不利。
[单选题]2.有一微含砾的砂土形成的土坡，在哪种情况下土坡稳定性最好？()[2009年真题]A.天然风干状态B.饱和状态并有地下水向外流出C.天然稍湿状态D.发生地震正确答案：C参考解析：天然稍湿状态的砂土，具有“假黏聚力”。
“假黏聚力”是指由毛细张力使细土粒具有的黏聚力。
当细粒土失水变干或浸没于水下时，这一黏聚力即消失。
当沙土的含水量为4%～8%之间时具有“假黏聚力”，此时砂土具有黏性土的性质，土坡的稳定性最好，即：K＝tanφ/tanα＋cl/Gsinθ。
[单选题]3.根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013），对下列边坡稳定性分析的论述中，错误的是()。
[2013年真题]A.规模较大的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算B.对规模较小，结构面组合关系较复杂的块体滑动破坏，宜采用赤平投影法C.在采用折线滑动法进行计算时，当最前部条块稳定性系数不能较好的反映边坡整体稳定性时，可以采用所有条块稳定系数的平均值D.对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算正确答案：C参考解析：A项，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）第5.2.3条规定，计算沿结构面滑动的稳定性时，应根据结构面形态采用平面或折线形滑面。
计算土质边坡、极软岩边坡、破碎或极破碎岩质边坡的稳定性时，可采用圆弧形滑面。
B项，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）第5.2.2条条文说明规定，边坡抗滑移稳定性计算可采用刚体极限平衡法。
保温管道的热损失（精）
保温管道的热损失（精）保温管道的热损失(加30%安全系数计算：Qt={[2π(TV-TA ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α]}×1.3式中：Qt —单位长度管道的热损失，W/m；Qp —单位平⾯的热损失，W/㎡;TV —系统要求的维持温度，℃；TA —当地的最低环境温度℃；λ —保温材料的导热系数，W/(m℃，见表3；D1 —保温层内径，(管道外径 m；D0 —保温层外径，m; D0=D1+2δ；δ —保温层厚度，m ；Ln —⾃然对数；α —保温层外表⾯向⼤⽓的散热系数，W/(㎡℃与风速ω，(m/s有关，α=1.163(6+ω1/2 W/( ㎡℃蒸汽：QT=（（2*3.14*170°）/（ln （0.113/0.108）/0.043+2/（0.113*1.163*（6+0.2/2））） =1067.6/（0.0392/0.043+2/0.802）=1067.6/3.42=312.12⽡/⽶312.12*360⽶*60秒*60分/4.184/1000=96679.6⼤卡/⼩时由此6吨蒸汽锅炉每⼩时360万⼤卡将损耗2.7个百分点热⽔QT=（(2.*3.14*70/(ln(0.227/0.219/0.024+2/(0.219*1.163*6.1 =439.6/（0.0296/0.024+2/1.554）=439.6/2.52=174.44⽡/⽶174.44*360*2*3600/4.184/1000=108066.08⼤卡/⼩时由此6吨热⽔锅炉每⼩时360万⼤卡将损耗3个百分点热量常⽤保温材料导热系数保温材料导热系数W/ (m. ℃玻璃纤维 0.036矿渣棉 0.038硅酸钙 0.054膨胀珍珠岩 0.054蛭⽯ 0.084岩棉 0.043聚氨脂 0.024聚苯⼄烯 0.031泡沫塑料 0.042⽯棉 0.093管道材质修正系数管道材料修正系数碳钢 1铜 0.9不锈钢 1.25塑料 1.5蒸汽在管⽹中输送过程中的热损失⼤⼩，主要取决与保温结构和凝结⽔输排量的多少；下⾯试着计算回答⼀下楼主的问题。
有限元强度折减法的原理、优点与超高边坡失稳的判据
有限元强度折减法的原理、优点与超高边坡失稳的判据一、安全系数的定义两种方法可以导致边坡达到极限破坏状态，即：增量加载和折减强度。
传统边坡稳定分析中的安全系数是一个比值，假定一滑动面，根据力学的平衡来计算边坡安全系数，它等于滑动面以上土体条块的抗滑力与下滑力的比值。
式中K——安全系数；τ——滑动面上各点的实际强度。
将式子（4-1）两边同时除以k，上述公式变为其中：式（4-1）的左边等于I，表示滑坡体达到极限平衡状态，这意味着当代表强度的黏聚力和摩擦角被折减为1/K后，边坡最终到达破坏。
这个系数K就是有限元强度折减法中求解的安全系数，其实也就是强度折减系数。
二、有限元强度折减法的原理有限元强度折减法是在理想的弹塑性有限元计算中将边坡岩土体的抗剪强度参数：黏聚力c和内摩擦角φ按照安全系数的定义同时除以一个系数k，得到一组新的c′、φ′值，然后作为一组新的参数输入，再一次试算，如此循环。
当计算不收敛时，所对应的k被称为坡体的安全系数，此时边坡达到极限状态，将会发生剪切破坏，同时可以得到边坡的滑动面。
其中c′、φ′为三、有限元强度折减法的优点有限元强度折减分析法既具备了数值分析方法适应性广的优点，也具备了极限平衡法简单直观、实用性强的特点，目前被广大岩土工程师们广泛应用。
（1）不需要假定滑面的形状和位置，也无须进行条分。
只需要由程序自动计算出滑坡面与强度贮备安全系数。
（2）能够考虑“应力-应变”关系。
（3）具有数值分析法的各种优点，适应性强。
能够对各种岩土工程进行计算，不受工程的几何形状、边界条件等的约束。
（4）它考虑了土体的非线性弹塑性特点，并考虑了变形对应力的影响。
（5）能够考虑岩土体与支护结构的共同作用，并模拟施工过程和渐进破坏过程。
四、有限元强度折减法中超高边坡失稳的判据采用强度折减有限元方法分析超高边坡稳定性时，如何判断边坡是否达到极限平衡状态，十分关键。
这种有限元失稳判据的选取，没有获得共识，常见的失稳判据主要有下列三种。
容差设计_精品文档
解：＆=（A0/A）1/2 =（500/2）1/2=15.8
△=△0/＆=（0.25*120）/15.8=1.9(V)
合格品范围m±△=120±1.9=(118.1V 121.9V)
6
（3）望大特性情形
望大特性的容差△和丧失功能的界限△0之间具有如下关 系式：
△=（A0/ A）1/2△0
（20）
系由数公＆式时（，17则）容和差公△式为（：20），当已知功能界限△0和安全
因此所用型材的强度不限为63Mpa
7
2.下位特性容差的确定
现在让我们来看一看如何根据上位特性（结果特性）的容差或功能界限， 确定下位特性的容差。
设产品的上位特性为y，下位特性为x，考虑最简单的情况，设当下位特性 x变化单位量时，相应上位特性y的变化量为b，则y与x之间存在如下线性 关系：
y=a+bx
m
m-Bt
t
T
图10-17 当y0=m时的老化特性
老化系数B的容差△ *的计算公式如下：
△*=（3A*/A0）1/2*(△0/ T) （27）
11
例10-11 某机械零件尺寸y的设计初始值为目标值 m，设计寿命T=10年，当磨损量达到300Um时就 不损降能失级A正使0常 用=8使 的0元用 损。，失若即A*每功=5年能元平界，均限求磨△B损的0=量3容0B差0不U△m合*，格此，时产的品
6.94
31.51 0.3
20
表10-6中，总损失为： LTi=Pi+Li, i=1,2,3 从最达表佳到1材平0-料 衡6中。 ，可而 两看且者出采之，用比材接A2料近时A1，。2的质总量损损失失L和T2成最本小之，间是
例年1时0，-12零在件例尺1寸0-y1等1中于，目设标初值始m值,其y他0不条等件于不目变标，值求，每当年t=平5 均磨损B的容差△ 解：△=（12A*/A0）1/2*△0/T =2（3A*/A0）1/2*△0/T=2△*=2*13=26（Um/年） 因此，每年平均磨损B的容差为26Um/年
公路桥梁高墩稳定性计算
***大桥高墩计算分析报告一、工程概况本桥平面位于直线上，桥面横坡为双向2%，纵断面纵坡1.6%。
原桥设计左幅中心桩号为K64+375.850，共2联 (3-40)+(3-40)m；右幅中心桩号为K64+355.650，共2联 (3-40)+(4-40)m。
上部结构采用预应力砼(后张)T梁，先简支后连续。
下部结构0、6(左幅)、7(右幅)号桥台采用U台接桩基，0（右幅）号桥台采用U台接扩大基础，2、3、4(左幅)、3、4、5(右幅)号桥墩采用空心墩接桩基，其余桥墩采用柱式墩接桩基础。
由于施工过程中，施工单位将2、3、4(左幅)、3、4、5(右幅)号桥墩改为圆柱墩接桩基础，且桩基础已于2011年5月终孔。
本次对其高墩进行计算分析。
主要分析结论：1、墩顶纵桥向有约束时，失稳安全系数γ=10.91，墩身稳定性安全。
2、墩顶纵桥向无约束时，失稳安全系数γ=4.29，安全系数偏小。
本次分析报告提出以下两个方案：方案一：将现有变更D=2.3m圆柱式墩改为2.3*2.3m方柱式墩，以桩帽相接，失稳安全系数γ=6.97，安全性得到提高。
方案二：对本桥进行重新分联，左幅分为三联：40+（4*40）+40m，右幅分为三联：2*40+（4*40）+40m，将高墩全部固结，以达到稳定性要求。
从安全性方面考虑，本次分析推荐方案二。
3、施工阶段、使用阶段桥梁墩柱结构验算安全。
4、施工阶段裸墩状态受到顺桥向风荷载对墩身最不利。
建议在施工过程中对墩顶施加水平方向的约束(具体的操作措施可在墩顶设置浪风索，防止墩身在风荷载作用下发生过大的位移)保证墩身的结构安全。
5、根据原桥桥型图3号墩中风化板岩顶部高程236.12，而设计变更文件左幅3号墩墩底高程235.2，左幅4号墩墩底高程237.5，右幅5号墩墩底高程238等，设计为嵌岩桩，请注意桩底高程的控制。
6、本次分析墩身砼按C40考虑，请注意修改相关变更图纸。
以下将对本桥高墩稳定以及结构安全性做详细分析：二、高墩屈曲安全性分析原桥设计左幅中心桩号为K64+375.850，共2联 (3-40)+(3-40)m，上部结构采用预应力砼(后张)T梁，先简支后连续。
5. 水下机器人的密封 (1)
耐压壳体形状对比
“CR-01”6000米自主水下机器人的耐压壳体采用厚 25mm的LC9铝材，在水下6000米即具备足够的强度 与稳定性。
耐压壳体形状及W/V对比
球型耐压壳——可从中间打开
厚度
密封环
直径D
球型封头的圆柱耐压壳——可从两头打开
球型耐压壳的锻造场景
科学家们在球形耐压舱内工作的情景
耐压舱室的容积
耐压壳直径主要取决于设备布置情况以及操纵人员必 要的操作和活动空间。无论是球或柱体作耐压壳，其直径 都不宜大于2.5m，否则将使轻外壳过于钝粗，使阻力增大， 操纵性下降。 如果容积不够可以采用几个球体的组合式。载人潜水 器每人的空间占有率一般只有l～2m3／人，对于潜艇救生艇 而言，被救人员的空间占有率还要小，通常只有0.5m3 ／人， 所以在潜水器中人员的空间占有率比宇宙飞船还小（宇宙 飞船要求2.2m3／人）。
水下机器人的水密接插件
电缆贯穿器的要求： 使穿过壳体的导线密封与绝缘 在正常与事故（短路）情况下均能保持 整个壳体的水密封
水下机器人的动密封
旋转轴用机械密封（端面密封） 密封端面垂直于旋转轴线
水下机器人的动密封（推进器电机）
动密封原理——由一对或几对平面接触的密封环， 在流体压力与补偿机构弹力的作用下以一定压力保 持贴合，并相对滑动形成一个动密封装置。
截锥形
球扇形
水下机器人的观察窗
材料选择（物理性能+ 机械性能）
石英玻璃 有机玻璃 钢化玻璃
水下机器人的观察窗
有机玻璃的优点：
弹性模数低、塑性变形 允许局部屈服与应力重新分配 高压下自动密封 对窗座的精度要求不高 可提早获取其破坏的信息
水下机器人的水密接插件 电缆贯穿器 杯形管节
rosenthal’s 失安全系数
Rosenthal的失安全系数指的是一个概念，它是根据研究人员试图调查参与者的行为、身体状况和认知状态而建立起来的。
在心理学和社会学研究中，研究人员可能会对参与者的行为、情感和思维进行观察和记录。
这种研究可能涉及到一些敏感的问题，可能会对参与者造成不安或困扰。
Rosenthal的失安全系数是一种用来评估研究可能对参与者造成心理困扰的可能性的指标。
1. Rosenthal's失安全系数的概念来源Rosenthal的失安全系数源于心理学家 Robert Rosenthal。
他在1972年提出了失安全系数的概念，以帮助研究人员评估他们的研究可能对参与者造成的心理困扰。
Rosenthal认为，研究人员在开展研究时，往往会遇到一些困难，例如参与者可能对一些问题感到不适，或者在尝试回答一些敏感的问题时感到焦虑或困惑。
2. Rosenthal's失安全系数的计算方法Rosenthal提出了一个简单的公式，用来计算失安全系数：失安全系数 = （参与者数量 * 问题敏感度）/（研究者的礼貌度+实验者的心理健康状况）在这个公式中，参与者数量是指参与研究的人数，问题敏感度指的是问题可能对参与者造成的心理困扰的程度，研究者的礼貌度是指研究者在与参与者交流和观察时的礼貌和尊重程度，实验者的心理健康状况是指研究者自身的心理健康状况。
3. Rosenthal's失安全系数的意义和应用失安全系数的计算结果可以反映研究可能对参与者造成心理困扰的程度。
如果失安全系数较高，就意味着研究可能对参与者造成的心理困扰较大，研究者需要采取相应的措施来降低这种困扰的可能性。
可以通过减少敏感问题的数量或改变问题的表述方式来降低失安全系数，还可以通过提供心理健康支持或交流来帮助参与者应对可能造成的心理困扰。
4. Rosenthal's失安全系数在研究中的应用实例一个实际的研究中的应用实例是在心理健康调查中。
研究人员可能会尝试调查参与者的焦虑症状和心理创伤经历。