Chuyển đến nội dung chính
CƠ KHÍ.NET

Hệ số an toàn

Còn gọi là: safety factor, ứng suất cho phép, factor of safety

Hệ số an toàn (n) là tỷ số giữa ứng suất giới hạn của vật liệu và ứng suất làm việc thực tế của chi tiết (n = σ_giới hạn / σ_làm việc) — thước đo mức độ dự phòng của thiết kế so với ngưỡng hỏng. Vật liệu dẻo thường lấy ứng suất giới hạn theo giới hạn chảy (σ_ch); vật liệu giòn lấy theo giới hạn bền (σ_b). Từ đó suy ra ứng suất cho phép [σ] = σ_giới hạn / n, với điều kiện bền σ_làm việc ≤ [σ].

Chọn hệ số an toàn theo yếu tố nào

Không có một con số "đúng" duy nhất — n phụ thuộc đồng thời vào mức độ biết rõ vật liệu, mức độ biết rõ tải trọng, hậu quả khi hỏng, và điều kiện môi trường. Dải tham khảo phổ biến: 1,25–1,5 khi vật liệu/tải đã biết rất rõ và ổn định, tới 3–4 khi có yếu tố chưa chắc chắn — đây là dải tham khảo kỹ thuật chung, KHÔNG thay thế hệ số an toàn quy định bắt buộc trong tiêu chuẩn thiết kế chuyên ngành khi áp dụng cho kết cấu chịu lực thật.

Thuyết bền khi ứng suất phức tạp

Với trạng thái ứng suất nhiều phương (không chỉ kéo/nén một chiều đơn giản), cần quy đổi về một ứng suất tương đương để so sánh với giới hạn vật liệu — von Mises và Tresca dùng cho vật liệu dẻo (Tresca thiên an toàn hơn ~15%), Rankine dùng cho vật liệu giòn.

Xem thêm

Đầy đủ bảng chọn hệ số an toàn theo 4 yếu tố + so sánh 3 thuyết bền von Mises/Tresca/Rankine: Hệ số an toàn & ứng suất cho phép.

Chuyên mục gốc: Thiết kế & chế tạo máy