如何用excel计算应力场(计算应力公式)

1. 计算应力公式

应力计算公式是σ=W/A（kg/mm2），物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。压应力就是指抵抗物体有压缩趋势的应力。一个圆柱体两端受压，那么沿着它轴线方向的应力就是压应力。不仅仅物体受力引起压应力，任何产生压缩变形的情况都会有，包括物体膨胀后。另外，如果一根梁弯曲，不管是受力还是梁受热不均而引起弯曲，等等，弯曲内侧自然就受压应力，外侧就受拉应力。单位面积上的压力就是压应力，单位是Pa。

2. 计算应力公式推导过程

（1）脉冲循环变应力（2）Z1/Z2＝n2/n1 带入数据可得n2＝47.5r/min N＝60×500×n2＝1425000r（3）σ-1N/σ-1＝m√（N0/N）（m次根号下N0/N）m＝9（常用数值）带入N0与N数值得σ-1N/σ-1＝1.24。

不论轮齿承受稳定载荷或不稳定载荷，传动运动方式如何，齿面接触应力总是按脉动循环变化的变应力。

弯曲应力为对称循环交变应力、每转动一周轴的外表面各受等量的拉压应力一次、从设计和使用的角度是按疲劳寿命设计的。

扭转应力在稳定工作时是没有时间效应的、如果载荷比较稳定、一般可以不计交变应力的疲劳作用。扩展资料：弯曲正应力公式是在纯弯曲情况下推导的。

当梁受到横向力作用时，在横截面上，一般既有弯矩又有剪力，这种弯曲称为横力弯曲。

由于剪力的存在，在横截面上将存在切应力τ，从而存在切应变γ=τ/G。

由于切应力沿梁截面高度变化，故切应变γ沿梁截面高度也是非均匀的。

因此，横力弯曲时，变形后的梁截面不再保持平面而发生翘曲，1-1截面变形后成为1'-1'截面。

既然如此，以平面假设为基础推导的弯曲正应力公式，在横力弯曲时就不能适用。

3. 计算应力公式中为什么有3/4的系数

钢结构设计中应力比其实就是“安全系数”的概念，也就是以前的“大老K”。（应力比的倒数，可以简单的理解为K）不过，还要区分“正应力强度应力比”（也俗称“强度应力比”）、“稳定应力比”和“剪应力应力比”。既然是“安全系数”的概念，当然越接近1，安全余量就越少啦。为追求经济性，有人把设计的应力比用到0.99甚至1.00。我不赞成这种设计。一般的，控制在0.85-0.95。Z大可到0.97，一般不超过1

钢柱按受力情况通常可分为轴心受压柱和偏心受压柱。轴心受压柱所受的纵向压力与柱的截面形心轴重合。偏心受压柱同时承受轴心压力和弯矩，也称压弯构件。

4. 计算应力公式怎么算

应力与应变的关系公式

应力与应变的关系公式：F=k·x或△F=k·Δx，应力是应变的原因，应变是应力的结果。物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。

应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。工程构件，大多数情形下，内力并非均匀分布，通常“破坏”或“失效”往往从内力集度最大处开始，因此，有必要区别并定义应力概念。

5. 应力计算公式及公式中各符号意义

1）常见的力

1.重力G＝mg

（方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近）

2.胡克定律F＝kx

｛方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝

3.滑动摩擦力F＝μFN

｛与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝

4.静摩擦力0≤f静≤fm

（与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力）

5.万有引力F＝Gm1m2/r2

（G＝6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上）

6.静电力F＝kQ1Q2/r2

（k＝9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上）

7.电场力F＝Eq

（E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同）

8.安培力F＝BILsinθ

（θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F＝BIL，B//L时:F＝0）

9.洛仑兹力f＝qVBsinθ

（θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f＝qVB，V//B时:f＝0）

注：

(1)劲度系数k由弹簧自身决定;

(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;

(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;

(4)其它相关内容：静摩擦力（大小、方向）〔见第一册P8〕；

(5)物理量符号及单位

（1）向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心；

2）做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

3)万有引力

1.开普勒第三定律：

T2/R3＝K(＝4π2/GM)

｛R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：

F＝Gm1m2/r2

（G＝6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上）

3.天体上的重力和重力加速度：

GMm/R2＝mg；

g＝GM/R2

｛R:天体半径(m)，M：天体质量（kg）｝

4.卫星绕行速度、角速度、周期：

V＝(GM/r)1/2；

ω＝(GM/r3)1/2；

T＝2π(r3/GM)1/2

｛M：中心天体质量｝

5.第一(二、三)宇宙速度

V1＝(g地r地)1/2＝(GM/r地)1/2＝7.9km/s；

V2＝11.2km/s；

V3＝16.7km/s

6.地球同步卫星

GMm/(r地+h)2＝m4π2(r地+h)/T2

｛h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径｝

注 ：

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向＝F万；

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s

6. 计算应力公式单位

正应力公式：  σ=W/A（kg/mm^2）  W：拉伸或压缩载荷（kg）  A：截面积（mm^）；

剪切应力：  σ=Ws/A（kg/mm^2）  Ws:剪切力载荷（kg）  A:截面积（mm^2）。

应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。因为面积与力都是矢量，如果受力面积与施力同方向则称正应力；如果受力面积与施力方向互相正交则称剪应力(shear stress)。

扩展资料：

测量工具

应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。

方法是：将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。

应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。

7. 应力值怎么求

总体是：屈服强度=屈服时载荷/试样的面积。

工程上采用规定一定的残留变形量的方法，确定屈服强度，常用的标准有三种： 第一种是比例极限，应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力值，用σP表示，超过σP时，即认为材料开始屈服；第二种是弹性极限，试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力值，用σd表示，超过σd时，即认为材料开始屈服；第三种是屈服强度，以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2％残留变形的应力作为屈服强度，用σ0.2或σys表示。上述定义都是以残留变形为依据的，彼此区别在于规定的残留变形量不同。现行国家标准将屈服强度规范为下列三种情况。（1）规定非比例伸长应力（σP） 试样在加载过程中，标距长度内的非比例伸长量达到规定值（以％表示）的应力，如σP0.01，σP0.05等。σP通常用图解法测定，对有明显弹性直线段的材料，可利用自动记录的载荷-伸长（P-ΔL）曲线。自弹性直线段与伸长轴的交点O起，截取一相应于规定非比例伸长的线段OC（OC＝nLeεp，其中n为拉伸图放大倍数，Le为引伸计标距，εp为规定的非比例伸长率），过C点作弹性直线段的平行线CA，交曲线于A点，A点对应的载荷Pp即为所测定的非比例伸长载荷，规定非比例伸长应力由下式计算 σP ＝Pp／S0 （2）规定残余伸长应力（σr） 试样卸载后，其标距部分的残余伸长达到规定比例时的应力，常用的为σr0.2，即规定残余伸长率为0.2％时的应力值。测定σr通常用卸载法，即当卸载后所得残余伸长为规定残余伸长载荷Pr，规定残余伸长应力由下式计算 σr＝Pr／S0 （3）规定总伸长应力（σt） 试样标距部分的总伸长（弹性伸长与塑性伸长之和）达到规定比例时的应力。应用较多的规定总伸长率为0.5％、0.6％和0.7％，相应地，规定总伸长应力分别记为σt 0.5，σt 0.6和σt 0.7。测定σt也用图解法，操作与测定σP相同，拉伸图横轴放大倍数不小于50倍。在P-ΔL曲线上，自曲线原点O起，截取相应于规定总伸长的线段OE（OE＝n·Le·εt，式中εt为规定总伸长率)，过E点作纵轴平行线EA交曲线于A点，A点对应的载荷即为规定总伸长的载荷，规定总伸长应力由下式计算： σt＝Pt／S0 在上述屈服强度的测定中，σP和σt是在试样加载时直接从应力-应变（载荷-位移）曲线上测量的，而σr则要求卸载测量。由于卸载法测定残余伸长应力σr比较困难，而且效率低，所以，在材料屈服抗力评定中，更趋于采用σP和σt。σt在测试上又比σP方便，而且不失σP表征材料屈服特征的能力，所以，可以用σt，代替σP，尤其在大规模工业生产中，采用σt的测定方法，可以提高效率。对于不连续屈服即具有明显屈服点的材料，其应力-应变曲线上的屈服平台就是材料屈服变形的标志，因此，屈服平台对应的应力值就是这类材料的屈服强度，记作σys按下式计算： σys＝Py／S0 式中Py——为物理屈服时的载荷或下屈服点对应的载荷。屈服强度是应用最广的一个性能指标。