表面粗糙度的基本概念

表面粗糙度的基本概念

表面粗糙度的基本概念

表面粗糙度的定义（本站相关粗糙度仪的产品介绍：粗糙度仪）

表面粗糙度（Surface roughness）是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性性它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。通常，波距小于 1mm 的属于表面粗糙度，波距在 1~10mm 的属于表面波度，波距大于 10mm 的属于形状误差。

表面粗糙度对机械零件使用性能的影响

表面粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。

1. 影响零件的耐磨性

表面越粗糙，摩擦系数就越大，相对运动的表面磨损得越快。然而，表面过于光滑，由于润滑油被挤出或分子间的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加速磨损。

2. 影响配合性质的稳定性

零件表面的粗糙度对各类配合均有较大的影响。对于间隙配合，两个表面粗糙的零件在相对运动时会迅速磨损，造成间隙增大，影响配合性质；对于过盈配合，在装配时表面上微观凸峰极易被挤平，产生塑性变形，使装配后的实际有效过盈减小，降低联接强度；对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。

3. 影响疲劳强度

承受交变载荷作用的零件的失效多数是由于表面产生疲劳裂纹造成的。疲劳裂纹主要是由于表面微观峰谷的波谷所造成的应力集中引起的。零件表面越粗糙，波谷越深，应力集中就越严重。因此，表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。

4. 影响抗腐蚀性

粗糙表面的微观凹谷处易存积腐蚀性物质，久而久之，这些腐蚀性物质就会渗入到金属内层，造成表面锈蚀。此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观、表面光学性能、导电导热性能以及表面结合的胶合强度等都有很大影响。所以，在设计零件的几何参数精度时，必须对其提出合理的表面粗糙度要求，以保证机械零件的使用性能。

公差等级与粗糙度的关系

表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是验证零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量，使用寿命和生产成本。

机械零件表面粗糙度的选择有3种方法，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计中应用最普遍的是类比法，此方法简单有效。运用类比法需要有充足的参考资料。现有的各类机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应得表面粗糙度。通常情况下公差越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是他们之间不存在固定的函数关系。一些装饰表面除外。

在实践工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型

机器，其零件配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中，主要有以下三种类型。

第一类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中和多次装配后，其零件的磨损极限不超过公差值的10%；这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极其重要零件表面的摩擦面，如气缸的内表面精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等。第二类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求较高，要求零件的磨损极限不超过公差值得25%，要求有很好密和的接触面，其主要应用在机床、工具、与滚动轴承配合的表面、销锥孔，还有相对运动速度较高的接触面如华东轴承的配合面、齿轮的轮齿工作面等。

第三类主要用于通用机械，要求机械零件的磨损极限不超过尺寸公差的50%，没有相对运动的零件接触面，如箱盖、套筒，要求紧贴的表面、键和键槽的工作面；相对运动速度不高的接触面，如支架孔、衬套、带轮轴孔的工作表面、减速器等。

公差等级与表面粗糙度关系对应表格：详见附件表格

在机械零件设计中按尺寸公差选择表面粗糙度数值时。应根据不同类型的机器，选择相应的表值。仅供设计时参考！

表面粗糙度参数值的选用

设计时应按标准规定的参数值系列（表4-1~表4-4）选取各项参数的参数值。

选用原则是在满足功能要求的前提下，参数的允许值尽量大（Rmr(c)尽量小）。以便于加工，降低成本，获得较好的经济效益。

选用方法目前多采用类比法。根据类比法初步确定参数值，同时还要考虑下列情况：

同一个零件上，工作表面比非工作表面的Ra或Rz值小。

摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的Ra或Rz值小。

运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷作用的零件表面、以及最易产生应力集中的沟槽、圆角部位应选用较小的粗糙度数值。

要求配合稳定、可靠时，粗糙度参数值应小些。如，小间隙配合表面、受重载作用的过盈配合表面，都应选用较小的粗糙度数值。

协调好表面粗糙度参数值与尺寸及形位公差的关系。通常，尺寸、形位公差值小，表面粗糙度Ra或Rz值也要小；尺寸公差等级相同时，轴比孔的粗糙度数值要小。

防腐蚀性、密封性要求高，或外形要求美观的表面应选用较小的粗糙度数值。

凡有关标准已对表面粗糙度作出规定的标准件或常用典型零件（例如，与滚动轴承配合的轴颈和基座孔、与键配合的轴槽、轮毂槽的工作面等），应按相应的标准确定其表面粗糙度参数值。

表面粗糙度的评定

对于具有表面粗糙度要求的零件表面，加工后需要测量和评定其表面粗糙度的合格性。

术语、定义

1. lc滤波器（lc profile filter）

lc滤波器是指确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器

2. ls滤波器（ls profile filter）

ls滤波器是指确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。3.原始轮廓（primary profile）

原始轮廓是指在应用短波长滤波器ls之后的总的轮廓。

4.粗糙度轮廓（roughness profile）

粗糙度轮廓是对原始轮廓采用lc滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是故意修正的轮

廓。

以下所涉及到的轮廓，若无特殊说明，均指粗糙度轮廓。

评定基准

为了合理、准确地评定被测表面的粗糙度，需要确定间距和幅度两个方向的评定基准，即取样长度、评定长度和轮廓中线。

1. 取样长度（ lr ）

取样长度是指用于判别被评定轮廓不规则特征的 X 轴向上的长度，即测量和评定表面粗糙度时所规定的X 轴方向上的一段长度，取样长度在数值上与lc 滤波器的标志波长相等。X 轴方向与间距方向一致。规定取样长度的目的是为了限制和减弱被测表面其它几何形状误差，特别是表面波纹度对测量、评定表面粗糙度的影响。表面越粗糙，取样长度就越大。

2. 评定长度ln（evaluation length）

用于判别被评定轮廓的 X 轴方向上的长度。由于零件表面粗糙度不一定均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映整个表面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小长度作为评定长度。评定长度包含一个或几个取样长度，如图 4-2 所示。一般取 ln =5lr ，如被测表面均匀性较好，测量时可选ln <5lr ；均匀性差的表面，可选ln >5lr 。

3. 轮廓中线(mean lines)

用轮廓滤波器lc 抑制了长波轮廓成分相对应的中线。即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。也就是用以评定表面粗糙度参数值的给定线。轮廓中线有两种确定方法：轮廓最小二乘中线（least squares mean line of the profile）—— m：它是指在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值 Zi( )的平方和为最小的线，即，轮廓算术平均中线（centre arithmetical mean line of the profile）：具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向一致的基准线。在lr内由该线划分轮廓使上下两边的面积和相等。

评定参数(parameters)

国标GB/T 3505—2000从表面微观几何形状的幅度、间距等方面的特征，规定了相应的评定参数，以满足机械产品对零件表面的各种功能要求。下面介绍其中的几个主要参数：

1. 评定轮廓的算术平均偏差Ra（arithmetical mean deviation of the assessed profile）

评定轮廓的算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内纵坐标Z ( )绝对值的算术平均值，记为Ra，见图4-5。Z ( )的含义如图4-6所示。Ra值的大小能客观地反映被测表面微观几何特性，Ra越小，说明被测表面微小峰谷的幅度越小，表面越光滑；反之，说明被测表面越粗糙。Ra值是用触针式电感轮廓仪测得的，受触针半径和仪器测量原理的限制，适用于Ra 值在0.025~6.3μm的表面。

2. 轮廓的最大高度Rz （maximum height of profile）

在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度。

注意：在GB/T 3505-1983中，Rz符号曾用于指示“不平度的十点高度”。目前，在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多是测量以前的Rz参数。因此，当采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所得结果之间的差别并不都是非常微小而可忽略。

3. 轮廓单元的平均宽度RSm （mean width of the profile elements）

轮廓单元的平均宽度RSm是指在一个取样长度内粗糙度轮廓单元宽度Xs的平均值，如图4-8所示，用RSm表示。对RSm需要辨别高度和间距。若未另外规定，省略标注的高度分辨力为Rz的10%，省略标注的间距分辨力为取样长度的1%。上述两个条件都应满足。GB/T3505-2000规定：粗糙度轮廓单元的宽度Xs是指X轴线与粗糙度轮廓单元相交线段的长度（见图4-7和图4-8）；粗糙度轮廓单元是指粗糙度轮廓峰和粗糙度轮廓谷的组合（见图4-8）；粗糙度轮廓峰是指连接（粗糙度轮廓和X轴）两相邻交点向外（从周围介质到材料）的粗糙度轮廓部分（见图4-8）；粗糙度轮廓谷是指连接两相邻交点向内（从周围介质到材料）的粗糙度轮廓部分。

在取样长度始端或末端的评定轮廓的向外部分和向内部分看做是一个粗糙度轮廓峰或轮廓谷。当在若干个连续的取样长度上确定若干个粗糙度轮廓单元时单在每一个取样长度的始端或末端评定的峰和谷仅在每个取样长度的始端计入一次。

4. 轮廓的支承长度率Rmr(c)

轮廓的支承长度率Rmr(c)是指在给定水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率。在水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml(c) 是指在一个给定水平位置c上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和（见图4-10）。即

Ml(c)= Ml1 + Ml2+…+ Mln （4-6）

轮廓的支承长度率Rmr(c)依据评定长度而不是在取样长度上来定义，因为这样可以提供更稳定的参数。轮廓的水平位置c可用微米或轮廓最大高度Rz的百分数表示。支承长度率Rmr(c)是水平位置c的函数，其关系曲线称为支承比率曲线，如图4-9所示。以上四个参数，评定轮廓的算术平均偏差Ra和轮廓的最大高度Rz是幅度参数，是标准中规定必须标注的参数，称为基本参数。轮廓单元的平均宽度RSm和轮廓的支承长度率Rmr(c)称为幅度参数的附加参数。其中，前者是反映间距特性的参数，后者是反映形状特性的参数。附加参数不能单独在图样上注出，只能作为幅度参数的辅助参数注出。

可靠性基本概念

可靠性理论是以产品寿命特征为主要研究对象的一门综合性和边缘性科学，它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域。对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。它的应用完善了传统的设计理论，极大地提升了结构和产品的质量，因此一直受到国内外学者的关注。可靠性理论在其发展过程中主要经历了五个时期： （1）萌芽期 可靠性理论早在十九世纪30～40年代已发展起来了。十七世纪初期由伽利略、高斯、泊淞、拉普拉斯等人逐步建立了概率论，奠定了可靠性工程的主要理论基础。十九世纪初布尔尼可夫斯基主编出版了一本概率论教程，同时他的学生马尔可夫建立了随机过程理论和大数定律，成为了维修性的理论基础。1939年瑞典专家威布尔提出了描述材料疲劳强度的威布尔分布。可靠性研究萌芽于飞机失事事件，1939年美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中，提出飞机事故率不应超过105 ／h。这里讲的事故率只是未能沿用可靠度的定义而已。 （2）摇篮期 50年代的电子管事件揭开了可靠性研究的序幕。50年代电子真空管的故障率增长迅速。使电子技术进步与失效间的矛盾十分突出。例如1941～1945年第二次世界大战期间，美国空军运往远东的机载电子设备在到达时就有60%已经失效，轰炸机的MTBF（无故障时间）不超过20小时。另外，1945年12月美国制成的第一台电子管计算机，整个计算机共有18000只电子管。但是，平均每33分钟就有一只失效。与此同时，1943年德国火箭专家R.Lusser第一次用概率乘法法则定量算出了V-2火箭诱导装置的可靠度R的值为0.75。第二次世界大战结束以后，美国国防部总结战争教训，提出了一个全新的问题——可靠性，并下令军队有关部门在今后的采购中只选择有可靠性指标的军需品。 （3）奠基期 60年代，美国成为可靠性发展最早的国家。1952年美国国防部成立AGREE 电子设备可靠性顾问团。同年，可靠性顾问团第一次提出了科学的可靠性定义。AGREE组织于1957年写出了一份较为系统的《电子设备可靠性报告》，较完整地

各国表面粗糙度对照表

时代涂层测厚仪使用介绍 一、原理 磁性测厚原理：当测头与覆层接触时，测头和磁性金属基体构成一闭合磁路，由于非磁性覆盖层的存在，使磁路磁阻变化，通过测量其变化可计算覆盖层的厚度。 涡流测厚原理：利用高频交电流在线圈中产生一个电磁场，当测头与覆盖层接触时，金属基体上产生电涡流，并对测头中的线圈产生反馈作用，通过测量反馈作用的大小可导出覆盖层的厚度。 二、适用行业 1、电镀、喷涂：这个行业是使用我们仪器最多的，占每年销量相当大的比例，是我们主要用户群体，需要花大的精力去不断挖掘。 2、管道防腐：主要以石化方面的用户比较多，一般防腐层比较厚，TT260配F10探头的用户比较多。 3、铝型材：今年以来受国家实施强制标准，型材企业换发许可证的影响，该行业出现前所未有的好势头，主要测型材上面的氧化膜，据了解生产企业每少镀一微米，一吨型材“节约”150元，非常可观，因此国家强制要求配备包括涂层测厚仪在内的相关检测设备。此举也给我们带来了非常好的机会。这个机会也同样受到竞争对手的关注，他们最大限度的调低了价格，而且采取铺货等多种方式迅速在此行业展开攻势，针对于此唐总、石总也多次指示密切关注对手动向时世采取相应策略，宗旨是让利不让市场。希望分公司同仁也能切实利用好这次机会，充分发挥区域优势，使我们的产品更多进入该行业，也为今后在此行业的销售打下基础。另外，也可以扩大我们的产品在整个市场的影响。 4、钢结构：对于我们的产品这类企业也可以单独划为一个行业。涂层测厚仪在此行业也确实有很大的应用，包括铁塔等厂家最近购买信息也比较多。 5、印刷线路版、及丝网印刷等行业，这类企业相对来讲数特殊行业，购买量目前来看只是来自零星一些厂家， 8月份我们就有两家印刷企业购买。可以看出还是有需求的，需要我们不断做工作，挖掘信息资源，多发现一些新的销售机会。 三、各型号产品介绍： TT220：测量磁性金属上非磁性覆盖层的厚度。如钢、铁、非奥氏不锈钢上基体上的铝、铬、铜、珐琅、橡胶、油漆层的厚度。 TT230：测量非磁性基体上非导电层的厚度。如铜、铝、锌、锡基体上的珐琅、橡胶、油漆、铬、搪瓷、铝阳极氧化层的厚度。 TT240：测量非磁性基体上非导电层的厚度。如铜、铝、锌、锡基体上的珐琅、橡胶、油漆、铬、搪瓷、铝阳极氧化层的厚度。蹶 主要特点： 1、外型美观，且带有橡胶护套便于携带与现场操作； 2、存储数据多达300个测量值； 3、探头与主机的分离使操作稳定性增强，适用范围更广，特别是对于管道内壁，空间狭窄 的工件； 4、可以设定上下限，对界外测量值能自动报警，更大限度满足了用户需求； 5、可以配备通讯软件与PC机接口，便于用户对数据进行进一步的处理，仪器本身档次也 得到提高；

结构可靠度读书笔记

结构可靠度结课论文 摘要：本文主要从两个方面介绍自己对结构可靠度课程的学习。第一，介绍自己对于结构可靠度基本理论，结构可靠度分析方法（包括一次二阶矩法、二次二阶矩法和结构可靠度数值模拟方法）的理解；第二，论述了结构可靠性理论的发展历史，最后简单阐述了可靠性理论的研究和应用现状，并展望了未来的发展趋势。 一引言 工程结构在设计中需要遵循安全可靠、适用、美观、耐久等方面原则，在其使用期内需要安全可靠的承受各种作用，它们的安全可靠与否不但影响结构正常使用，通常还关系到人身安危。 在工程结构的设计中，当结构总体布置、结构方案和型式已经确定，接下来要进行的就是结构计算，在结构计算中我们对于截面及构件的设计应使所设计结构在设计基准期内经济合理地满足下列要求：1能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用（包括荷载及外加变形或约束变形）；2在正常使用时具有良好的工作性能；3在正常维修和养护下，具有足够的耐久性；4在偶然事件（如地震、爆炸、龙卷风等）发生时及发生后，能够保持必要的整体稳定性。 结构的安全性、适用性、和耐久性三折总称为结构的可靠性[1]。用来度量可靠性的指标称为可靠度。上述要求的第1、4项，关系到人身财产安全，属于结构的安全性；第2项关系到结构的适用性，第3项关系到结构的耐久性。 二结构可靠度课程学习笔记 2.1影响工程结构可靠性的三种不确定性[2] 2.1.1事物的随机性 事物是随机性是指，事件发生的条件不充分，使得在条件与事件之间不能出现必然的因果关系，从而事件的出现与否表现出不确定性，这种不确定性成为随机性。研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、数理统计和随机过程。

光洁度对照表

光洁度▽，▽▽，▽▽▽，▽▽▽▽是现在日本和台湾用的。 ▽▽▽▽对应Ra＜0.2； ▽▽▽对应Ra=0.2~0.8； ▽▽对应Ra=1.6~6.3； ▽对应Ra=12.5~50。 要求达到▽▽▽▽的表面有：工作时承受较大交变应力作用的重要零件的表面；保证精确定心的锥体表面；液压传动用的孔表面；汽缸套的内表面；活塞销的外表面；仪器导轨面；阀的工作面。 什么加工机械能达到▽▽▽▽，要到达▽▽▽▽至少要研磨，精度更高的话要超级加工。研磨加工是应用较广的一种光整加工。加工后精度可达IT5级，表面粗糙度可达Ra0.1~0.00 6μm。既可加工金属材料，也可以加工非金属材料。研磨加工时，在研具和工件表面间存在分散的细粒度砂粒（磨料和研磨剂）在两者之间施加一定的压力，并使其产生复杂的相对运动，这样经过砂粒的磨削和研磨剂的化学、物理作用，在工件表面上去掉极薄的一层，获得很高的精度和较小的表面粗糙度。 研磨的方法按研磨剂的使用条件分以下三类： 1．干研磨研磨时只需在研具表面涂以少量的润滑附加剂。砂粒在研磨过程中基本固定在研具上，它的磨削作用以滑动磨削为主。这种方法生产率不高，但可达到很高的加工精度和较小的表面粗糙度值(Ra0.02～0.01μm)。 2．湿研磨在研磨过程中将研磨剂涂在研具上，用分散的砂粒进行研磨。研磨剂中除砂粒外还有煤油、机油、油酸、硬脂酸等物质。在研磨过程中，部分砂粒存在于研具与工件之间。此时砂粒以滚动磨削为主，生产率高，表面粗糙度Ra0.04～0.02μm，一般作粗加工用，但加工表面一般无光泽。 3．软磨粒研磨在研磨过程中，用氧化铬作磨料的研磨剂涂在研具的工作表面，由于磨料比研具和工件软，因此研磨过程中磨料悬浮于工件与研具之间，主要利用研磨剂与工件表面的化学作用，产生很软的一层氧化膜，凸点处的薄膜很容易被磨料磨去。此种方法能得到极细的表面粗糙度(Ra0.02～0.01μm)。 我们国家以前也用▽后面加数字表示光洁度（GB1031-1968）有14个等级▽14，▽13，▽12，▽11，▽10，▽9，▽8，▽7，▽6，▽5，▽4，▽3，▽2，▽1，与现在大家用的粗糙度对应（GB1031-1983），*.*，0.012，0.025，0.05，0.10，0.2，0.4，0.8，1.6，3. 2，6.3，12.5，25，50，最后一个没有，请不要将此与日本标准混淆。

表面粗糙度轮廓及其检测

第五章表面粗糙度轮廓及其检测 思考题 5-1 为了研究机械零件的表面结构而采用的表面轮廓是怎样确定的？实际表面轮廓上包含哪三种几何误差？ 5-2 表面结构中的粗糙度轮廓的含义是什么？它对零件的使用性能有哪些影响？ 5-3 测量表面粗糙度轮廓和评定表面粗糙度轮廓参数时，为什么要规定取样长度？标准评定长度等于连续的几个标准取样长度？ 5-4 为了评定表面粗糙度轮廓参数，首先要确定基准线，试述可以作为基准线的轮廓的最小二乘中线和算术平均中线的含义？ 5-5 试述GB？T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》规定的表面粗糙度轮廓更衣室参数中常用的两个幅度参数和一个间距参数的名称、符号和含义？ 5-6 规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出的两项基本要求是什么？必要时还可给出哪些附加要求？ 5-7 试述在表面粗糙度轮廓代号上给定幅度参数Ra或Rz允许值（上限值、下限值或者最大值、最小值）的标注方法？按GB/T1061 0-1998《产品几何技术规范表面结构要轮廓法评定表面结构的规则和方法》的规定，各种不同允许值的合格条件是什么？ 5-8 试述表面粗糙度轮廓幅度参数Ra和Rz分别用什么量仪测量？试述这些量仪的测量原理和分别属于哪种测量方法？

5-9 试述表面粗糙度轮廓幅度参数允许值的选用原则？ 5-10 GB/T131-1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》规定了哪三种表面粗糙度轮廓符号？ 5-11 试述表面粗糙度轮廓代号中幅度参数允许值和其他技术要求的标注位置？ 习题 一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕 1. 确定表面粗糙度时，通常可在三项高度特性方面的参数中选取。（） 2. 评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。（） 3. R z参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。（） 4. R y参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件 的表面质量有实用意义。（） 5. 选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。（） 6. 零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（） 7. 零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（） 8. 摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。（） 9. 要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。（）

各国粗糙度对照表

中美表面粗糙度对照表 中旧标 ( 光洁度 )中新标 ( 粗糙度）Ra美标（微米 ),Rａ美国标准 ( 微英寸 )，Ra ▽４ 6.３ 8.00 ３20６.３0 250 ▽ 5 3.２ ５.00 ２00 4.00 160３.2０125 ▽6１.6２.50 100 2.00 80 1.60 63 ▽ 70．８１.２5 ５0 1.00 40 0.8０32 ▽ 80.40.６３2５0．50 20０.40 16

Rａ: 轮廓算术平均偏差在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值?Rz：微观不平度十点高度在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。 在设计零件时，表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的。总的原则是: 在保证满足技术要求的前提下，选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时，可以参考下述原则： （1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。?（2）摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的单位压力愈大,则应愈高；滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。 （3）对间隙配合，配合间隙愈小,粗糙度数值应愈小;对过盈配合，为保证连接强度的牢固可靠，?载荷愈大,要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。?(4）配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时,零件尺寸愈小，则应粗糙度数值愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小，轴比孔要粗糙度数值小(特别是IＴ8~IＴ5的精度)。 （5)受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。 一般零件只要标注Ｒa(轮廓算术平均偏差）就可以了，对于有密封要求的零件部位，通常须同时标注Ra（轮廓算术平均偏差)和Ｒz(微观不平度十点高度） 个人认为，通过切削加工的表面标注用Rａ,通过抛光等加工方法得到的表面用Rｚ表示 两者的作用相近, 可相互转化．根据不同国家其使用情况不同. 国内和北美目前采用Ra, 而欧洲国家一般采用R ｚ.? 示意图如下

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N） 8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（N） 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系，但是两者不一定同时出现。（Y） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车 重力形式。（N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（Y） 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N） 19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波长以内，这种破碎波就称为近区破碎

可靠性设计的基本概念与方法

4．6 可靠性设计的基本概念与方法 一、结构可靠性设计概念 1．可靠性含义 可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性，因此，可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题，从定义上讲可以理解为：“结构在规定的使用载荷／环境作用下及规定的时间内，为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤，应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量，当然具体的内容是相当广泛的。例如，结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率，结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率；结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率，另一方面指结构在规定的未修使用期间内，裂纹扩展小于裂纹容限的概率．可靠性的概率度量除可靠度外，还可有其他的度量方法或指标，如结构的失效概率F(c)，指结构在‘时刻之前破坏的概率；失效率^(()．指在‘时刻以前未发生破坏的条件下，在‘时刻的条件破坏概率密度；平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)，指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外，还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命，对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2．.结构可靠性设计的基本过程与特点 设计一个具有规定可靠性水平的结构产品，其内容是相当丰富的，应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计，随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理，物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同，因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同． (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等．从产品的设计到产品退役的整个过程中，每一步骤都可包含于可靠性工程之中。 由此我们可以看出，结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节，当然也是重要的环节，从内容上讲，它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。 一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料，并对这些资料用概率统计的方法进行分析，确定其分布概率及有关统计量，以作为可靠度和失效概率计算的依据。

结构可靠度基本理论

结构可靠度基本理论 摘要：目前，在结构工程领域，人们越来越认识到，只有用概率和统计的方法，才能正确地处理结构设计和分析中存在的大量不确定因素，从而对结构的安全性做出科学的评估。近三十年来，结构可靠性理论得到了迅速的发展。它以概率论和统计学为数学工具，形成了一个相当完整的理论体系，它还发展了许多便于在工程实际中应用的计算方法，为结构安全性评估提供了强有力的手段。 关键词：疲劳失效、可靠度、可靠性指标 长期以来，在船舶与海洋工程领域，对结构的疲劳现象已进行了大量的研究，并在此基础上建立了可供实际应用的疲劳设计与分析方法。通常，结构的疲劳损伤和疲劳寿命采用Miner 线性累计损伤理论和S—N 曲线来计算。近年来，更为先进的断裂力学方法也越来越受到重视，并逐步得到了应用。目前，这两种方法已成为船舶与海洋工程结构疲劳设计与分析的两种相互补充的基本方法。但是，这两种方法以往都是在确定性的意义上使用的，在分析过程中，有关的参数都认为有确定的数值。而事实上，船舶与海洋工程结构的疲劳是一个受到大量因素影响的极其复杂的现象，大多数的影响因素从本质上说是随机的。例如，海洋中的波浪无规则地运动，由此引起结构内的交变应力就是一个随机过程。一艘船或海洋平台，用确定性方法进行疲劳分析时，若有关参数都取均值，那么计算所得的疲劳寿命可能是规定的设计寿命的数倍甚至数十倍。从表面上看，可以认为是充分安全 的。但是，若考虑到各参赛的不确定性，在同样的条件下，疲劳寿命大于 设计寿命的概率却可能很低，实际上并不能满足安全性的要求。

在结构可靠性理论中，各种影响结构安全的不确定因素都用随机变量或随机过程来描述；在充分考虑这些不确定因素的基础上，一个结构安全与否，用该结构在规定服务期内不发生破坏的概率来度量，这一概率称为结构的可靠度。很显然，对于受到大量不确定因素影响的船舶与海洋工程结构的疲劳问题，用结构可靠度理论来加以研究是非常适当的，可以对结构在疲劳方面的安全性做出比用确定性方法更加合理的评估。下面我将从以下几个方面来介绍我学到的结构可靠度基本理论： 极限状态 在工程实际中，结构受载后的响应必须满足一定的要求，例如安全性的要求、适应性的要求，或其他一些衡准。结构的极限状态定义为若超过此状态，结构就不能满足某一特定的要求。结构的极限状态主要有两类：一类是承载能力极限状态，它与结构的安全性要求有关，如屈服、失稳、疲劳、断裂等引起的结构破坏的状态；另一类是正常使用极限状态，它与结构的适应性要求有关，如过度的变形、过度的振动等导致结构不能正常使用的状态。结构超过极限状态称为“失效”，因此极限状态又称为“失效模式” 失效概率和可靠度 结构可靠性分析的任务就是要计算在规定时间内结构超过极限状态的概率，这一概率成为“失效概率”。可把在规定时间内结构不达到极限状态的概率定义为结构的“可靠度”。若用

表面粗糙度等级对照表

表面粗糙度级别对照及应用国际标注Rz N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1200 100 25Ra 50 25 6.3粗糙面表面形状特征 明显可见刀痕 可见刀痕

微见刀痕 可见加工痕迹 微见加工痕迹 看不见加工痕迹 可辨加工痕迹的方向 光面微辨加工痕迹的方向 不可辨加工痕迹的方向 暗光泽面 亮光泽面 镜状光泽面 雾状镜面 镜面精磨、研磨、抛光、超精磨、 镜面磨削等研磨、金刚石车刀的精车、精绞、冷拉、拉刀加工、抛光等加工方法举例锯断、粗车、粗铣、粗刨、钻孔以及用粗纹锉刀、粗砂 轮等加工冷拉、精车、精绞、粗绞、粗磨、刮削、粗拉刀加 工等5012.5 12.53.2半光面 6.31.6 6.30.8 3.20.4 1.60.2

0.80.1 0.40.05 0.20.025最光面 0.10.012 0.05 表面特征 明显可见刀痕 微见刀痕 看不见加工痕迹，微辩加工方向暗光泽面 雾状镜面0.012 镜状光泽面0.025 亮光泽面0.05 暗光泽面0.1 不可见加工痕迹的方向0.2 可见加工痕迹方向0.8 微见加工痕迹方向0.4 看不清加工痕迹方向1.6 微见加工痕迹方向3.2 可见加工痕迹方向6.3 微见刀痕12.5

可见刀痕25 明显可见刀痕50表面粗糙度(Ra)数值 Ra100、Ra50、Ra25、 Ra12.5、Ra6.3、Ra3.2、 Ra1.6、Ra0.8、Ra0.4、 Ra0.2、Ra0.1、Ra0.05、加工方法举例 粗车、粗刨、粗铣、钻孔精车、精刨、精铣、粗铰、粗磨精车、精磨、精铰、研磨研磨、珩磨、超精磨、抛光镜面0.006微米

零件表面粗糙度和轮廓测量及分析

零件表面粗糙度和轮廓测量及分析 一、实验目的 了解零件表面形貌的概念； 掌握粗糙度标准样板（比较法）和粗糙轮廓仪（针描法）测量表面粗糙度； 掌握粗糙轮廓仪测量零件形状误差； 二、实验装置 1．表面粗糙度比较样块； 2．零件样品若干； 3．霍梅尔T8000粗糙轮廓仪(精度0.03μm)。 三、实验原理 （一）概述 被加工零件表面的形状是复杂的，一般包括表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，可以按波距（波形起伏间距）λ来划分： 波距λ＜1mm属于表面粗糙度 波距λ在1~10mm属于表面波纹度 波距λ＞10mm属于形状误差

粗糙度——反映零件微观几何形状特性。主要由加工工艺因素产生。这些微观不平度包括横向进给的痕迹和刀具、砂轮或其它与加工有关因素的痕边。 波纹度——由于机床——刀具——工件系统的强迫振动、刀具进给的不规则和回转质量的不平衡等原因，在零件表面留下波距较大且具有较强周期性的误差。 形状误差——在加工过程中，由于刀具导轨倾斜等原因造成的宏观的误差。 （二） T8000粗糙轮廓仪的介绍 霍梅尔T8000粗糙轮廓仪是专门用来检测零件的表面粗糙度、表面轮廓的精密计量仪器。包括粗糙度测量系统、直接轮廓测量系统和形状测量系统。它可以测量和评估粗糙度和直接轮廓参数，还可以测量角度、圆弧半径、相互位置等形状参数。它采用触针与被测零件直接接触的方式来测定表面粗糙度和表面轮廓，通过传感器和专用软件定量地测量零件表面的几何形状，计算各种所需参数，按需要显示、存储、打印数据和图像。 粗糙轮廓仪见下图所示由主机、电脑、电气控制箱、打印机组成，其中主机包括大理石平台、立柱升降系统、驱动器、传感器。驱动器可随升降套在立柱上垂直移动，万能工作台置于大理石平台上，可前后左右移动，粗糙度传感器和轮廓传感器可水平左右移动。

各国表面粗糙度对照表

時代塗層測厚儀使用介紹 一?原理 磁性測厚原理:當測頭與覆層接觸時,測頭和磁性金屬基體構成一閉合磁路,由於非磁性覆蓋層的存在,使磁路磁阻變化,通過測量其變化可計算覆蓋層的厚度? 渦流測厚原理:利用高頻交電流在線圈中產生一個電磁場,當測頭與覆蓋層接觸時,金屬基體上產生電渦流,並對測頭中的線圈產生回饋作用,通過測量回饋作用的大小可匯出覆蓋層的厚度? 二、適用行業 1?電鍍?噴塗:這個行業是使用我們儀器最多的,占每年銷量相當大的比例,是我們主要使用者群體,需要花大的精力去不斷挖掘? 2?管道防腐:主要以石化方面的用戶比較多,一般防腐層比較厚,TT260配F10探頭的用戶比較多? 3?鋁型材:今年以來受國家實施強制標準,型材企業換發許可證的影響,該行業出現前所未有的好勢頭,主要測型材上面的氧化膜,據瞭解生產企業每少鍍一微米,一噸型材“節約”150元,非常可觀,因此國家強制要求配備包括塗層測厚儀在內的相關檢測設備?此舉也給我們帶來了非常好的機會?這個機會也同樣受到競爭對手的關注,他們最大限度的調低了價格,而且採取鋪貨等多種方式迅速在此行業展開攻勢,針對于此唐總?石總也多次指示密切關注對手動向時世採取相應策略,宗旨是讓利不讓市場?希望分公司同仁也能切實利用好這次機會,充分發揮區域優勢,使我們的產品更多進入該行業,也為今後在此行業的銷售打下基礎?另外,也可以擴大我們的產品在整個市場的影響? 4?鋼結構:對於我們的產品這類企業也可以單獨劃為一個行業?塗層測厚儀在此行業也確實有很大的應用,包括鐵塔等廠家最近購買資訊也比較多? 5?印刷線路版?及絲網印刷等行業,這類企業相對來講數特殊行業,購買量目前來看只是來自零星一些廠家, 8月份我們就有兩家印刷企業購買?可以看出還是有需求的,需要我們不斷做工作,挖掘資訊資源,多發現一些新的銷售機會? 三?各型號產品介紹: TT220:測量磁性金屬上非磁性覆蓋層的厚度?如鋼?鐵?非奧氏不銹鋼上基體上的鋁?鉻?銅?琺瑯?橡膠?油漆層的厚度? TT230:測量非磁性基體上非導電層的厚度?如銅?鋁?鋅?錫基體上的琺瑯?橡膠?油漆?鉻?搪瓷?鋁陽極氧化層的厚度? TT240:測量非磁性基體上非導電層的厚度?如銅?鋁?鋅?錫基體上的琺瑯?橡膠?油漆?鉻?搪瓷?鋁陽極氧化層的厚度?蹶 主要特點: 1、外型美觀,且帶有橡膠護套便於攜帶與現場操作; 2、存儲資料多達300個測量值; 3、探頭與主機的分離使操作穩定性增強,適用範圍更廣,特別是對於管道內壁,空間狹窄的工 件; 4、可以設定上下限,對界外測量值能自動報警,更大限度滿足了用戶需求; 5、可以配備通訊軟體與PC機介面,便於使用者對資料進行進一步的處理,儀器本身檔次也 得到提高; 6、兩節AA型鹼性電池,在使用過程中突然斷電時可以隨時更換無需等待? 7、顯示解析度達到0.1um,尤其對於測量鋁型材氧化膜更有優勢?

表面粗糙度对照表

表面粗糙度对照表: 高度特征参数 轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算术平均值。在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。 轮廓最大高度Rz：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。 在幅度参数常用范围内优先选用Ra。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。 间距特征参数 用轮廓单元的平均宽度Rsm表示。在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 形状特征参数 用轮廓支承长度率Rmr(c)表示，是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内，平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。

表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。 表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。 取样长度 取样长度lr是评定表面粗糙度所规定一段基准线长度。取样长度应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征，选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度，量取取样长度时应根据实际表面轮廓的总的走向进行。规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。 评定长度 评定长度ln是评定轮廓所必须的一段长度，它可包括一个或几个取样长度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度ln一般包含5个取样长度lr。 基准线 基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线。基准线有下列两种：

表面粗糙度对照表

国内表面光洁度与表面粗糙度Ｒａ、Ｒｚ数值换算表(单位：μｍ)

另附：粗糙度仪新旧标准参数变化对照表现将TR200粗糙度仪依据新标准更改参数的情况列表如下，如有问题，由时代公司负责解释。本表还适用于公司TR1系列粗糙度仪。修改后可测量参数的总数没有变化，仍为13个参数，只是显示在不同的标准中,也就是说：时代粗糙度仪产品参数：涵盖新旧标准参数！（详见表）

另附：表面粗糙度国际标准加工方法 表面粗糙度参数及其数值（Surface Roughness Parameters and their Values）常用的3个分别是：轮廓算数平均偏差(Ra)--arithmetical mean deviation of the profile； 微观不平度十点高度(Rz)--the point height of irregularities； 轮廓最大高度(Ry)--maximum height of the profile。

Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。 Rz--在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。 Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。 如果图面没标注粗糙度选用Ra /Rz /Ry 的情况下默认为Ra。 表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在

1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面： ①表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。 ②表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。 ③表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。 ④表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。 ⑤表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。 此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有影响。 粗糙度：0.012、0.025、0.050、0.100、0.20、0.40、0.80、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100 6.3：半精加工表面。用于不生要的零件的非配合表面，如支柱、轴、、支架、外壳、衬套、盖等的端面；螺钉、螺栓各螺母的自由表面；不要求定心和配合特性的表面，如螺栓孔、螺钉通孔、铆钉孔等；飞轮、带轮、离合器、联轴节、凸轮、偏心轮的侧面；平键及键槽上下面、花键非定心表面、齿顶圆表面；所有轴和孔的退刀槽；不重要的连接配合表面；犁铧、犁侧板、深耕铲等零件的摩擦工作面；插秧爪面等。1、外观的光滑与摩擦是一个矛盾问题，总的来说，既要光滑美观，又要有相当的摩擦， 以方便安装，以下是常见的一些粗糙度数值： 2、粗糙度0.8以下：抛光 3、粗糙度0.8：用磨床加工的面 4、粗糙度1.6—3.2：车床、铣床加工面 5、粗糙度3.2—12.5：一般性的常规加工 6、一般而言，既要光滑美观，又要有相当的摩擦，以方便安装的话，粗糙度0.8可以，既显得美观高档，手感也可以的 7、如果手拧部分需要减低等级的话也可以的，建议选择粗糙度1.6—3.2，但是，好看吗？会不会影响外观的美感呢？ 8、如果需要重视手拧的功能，最好是做滚花处理，滚花有“直纹”和“网纹”两种，图纸上的标注：网纹0.8（用箭头指明需要滚花的部位，再写上文字） 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

各国粗糙度对照表

Ra: 轮廓算术平均偏差在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值 Rz：微观不平度十点高度在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。 在设计零件时，表面粗糙度数值的选择，是根据零件在机器中的作用决定的。总的原则是： 在保证满足技术要求的前提下，选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时，可以参考下述原则： （1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。 （2）摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高，所受的单位压力愈大，则应愈高；滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。 （3）对间隙配合，配合间隙愈小，粗糙度数值应愈小；对过盈配合，为保证连接强度的牢固可靠， 载荷愈大，要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。 （4）配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时，零件尺寸愈小，则应粗糙度数值愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小，轴比孔要粗糙度数值小（特别是IT8～IT5的精度）。 （5）受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。 一般零件只要标注Ra（轮廓算术平均偏差）就可以了，对于有密封要求的零件部位，通常须同时标注Ra（轮廓算术平均偏差）和Rz（微观不平度十点高度） 个人认为，通过切削加工的表面标注用Ra，通过抛光等加工方法得到的表面用Rz表示 两者的作用相近, 可相互转化. 根据不同国家其使用情况不同. 国内和北美目前采用Ra, 而欧洲国家一般采用Rz. 示意图如下 一般的书籍都推荐表面粗糙度大的（12.5）和小的（0.025）用RZ，其余用Ra 表面光洁度与粗糙度Ｒａ、Ｒｚ数值换算表 (1)轮廓算术平均偏差R a 。图1中，以中线为基准线，在取样长度l内轮廓峰高的平均值和轮廓谷深 的平均值之和作为轮廓微观不平度的平均高度。一般优先选用轮廓算术平均偏差R a 表示。 (2)微观不平度十点高度R z 。图2取自文献［3］，基准线为算术平均中线。在取样长度l内，5个最 大的轮廓峰高Y p 的平均值和5个最大的轮廓谷深Y u 的平均值即为微观不平度十点高度值R z 。 表面光洁度与粗糙度Ｒａ、Ｒｚ数值换算表 (单位：μｍ) 表面光洁度 ▽1▽2▽3▽4▽5▽6▽7Ｒ ａ50 25 12.5 6.3 3.2 1.60

可靠度分析方法的一般概念

精心整理基于性能的设计过程为分为三个步骤： ①按照建筑物的用途以及用户对建筑物的需求来确定性能的要求，从而建立一个目标性能； ②根据建立好的目标性能选用一种合适的结构设计方法； ③对各项性能指标进行综合评定，判断所设计的建筑物能否满足目标性能的要求。一般采用风险率 （1 （2 （3 （4 在实际工程中，极限状态函数往往是很难用显式表达出来，响应面法是在设计验算点附近用多项式来拟合复杂的极限状态函数，然后用一般的可靠度计算方法计算结构可靠度，因此响应面法在实际工程的计算当中得到广泛应用。 蒙特卡洛法的原理是： 对所研究的问题建立相似的概率模型，根据其统计特征值（如均值、方差等），采用某种特定方法

产生随机数和随机变量来模拟随机事件，然后对所得的结果进行统计处理，从而得到问题的解。（1）根据待求的问题构造一个合适的随机模型，所求问题的解应该对应于该 模型中随机变量的均值和方差等统计特征值；在主要特征参数方面，所构造的模 型也应该与实际问题相一致。 （2）根据模型中各个随机变量的统计参数和概率分布，随机产生一定数量的 随机数。通常我们先产生服从均匀分布的随机数，然后通过某种变换转化为服从 （3 （4 （5 1 2 3 4、重复2、3过程过程N次(N=600)。 5、统计分析上述过程产生的组抗力，得到偏压柱在偏心距为时的抗力 平均值和标准差。 6、给出一组偏心距值，重复以上步骤，便可得到混凝土偏心受压柱截面抗 力—曲线，平均值及标准差。

验算点法(JC)： 洛赫摩和汉拉斯在研究荷载组合时提出了按当量正态化条件，将非正态随机变量当量为正态随机变量进行可靠度计算的新方法。该方法较为直观、易于理解，是国际安全度联合会推荐（JCSS）推荐使用的方法，又称为JC法。 需要已知验算点的坐标值，但对于非正态随机变量和非线性极限状态方程，其坐标值不能预先求得，所以需进行迭代计算。 JC （2）BP 1957 则应对边界条件具 有“最小偏见”的，这实际上是个优化问题，即最大熵原理的定义。 随机有限元法 采用有限元法分析具有确定性物理模型的结构可靠度，可先确定极限状态函数中每项参数如作用效应和结构抗力等的统计参数和概率分布；再通过有限元分析求出结构的随机反应，如结构反应的平

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思 考 题 3.1 结构可靠性的含义是什么？它包含哪些功能要求？结构超过极限状态会 产生 什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？3.2 “作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗 力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？3.3 什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？ 3.4 建筑结构应该满足哪些功能要求？结构的设计工作寿命如何确定？结构超过其设 计工作寿命是否意味着不能再使用？为什么？ 3.5 正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？正态分 布概率密度曲线有何特点？ 3.6 材料强度是服从正态分布的随机变量 ，其概率密度为，怎样计算材 x ()f x 料强度大于某一取值的概率P （＞）？ 0x x 0x 3.7 什么是保证率？什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国《建筑结构设计统一标准》 对结构可靠度是如何定义的？ 3.8 什么是结构的功能函数？什么是结构的极限状态？功能函数Z ＞0、Z ＜0和Z =0 时各表示结构处于什么样的状态？ 3.9 什么是结构可靠概率和失效概率？什么是目标可靠指标？可靠指标与结构 s p f p 失效概率有何定性关系？怎样确定可靠指标？为什么说我国“规范”采用的极限 状态设计法是近似概率设计方法？其主要特点是什么？ 3.10 我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式？说明式中各符号的物 理意义及荷载效应基本组合的取值原则。式中可靠指标体现在何处？ 3.11 什么是荷载标准值？什么是活荷载的频遇值和准永久值？什么是荷载的组合值？ 对正常使用极限状态验算，为什么要区分荷载的标准组合和荷载的准永久组合？ 如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合？ 3.12 混凝土强度标准值是按什么原则确定的？混凝土材料分项系数和强度设计值是 如何确定的？ 3.13 钢筋的强度设计值和标准值是如何确定的？分别说明钢筋和混凝土的强度标准 值、平均值及设计值之间的关系。 3.14 轴心受拉构件受力全过程中，钢筋和混凝土的应力随轴拉力增加是如何变化的？试绘

2015年结构可靠度名词解释

1.风压定义：当风以一定速度向前运动遇到阻塞时，将对阻塞物产生压力。平均风：长周期成分，周期一般在10min以上→静力风效应。脉动风：短周期成分，周期一般只有几秒→动力风效应两者共同构成风 2.基本风压：按规定的地貌、高度、时距等测量风速所确定的风压力。 3.结构的风效应：顺风效应+横风效应 4.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象资料统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。（风，屋面形式，屋面散热）屋面坡度到一定值，雪会滑落。角度大，滑落大，雪压小。 5.承载力极限状态：对应结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载变形的极限状态。正常使用极限状态：对应结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定值。 6.结构可靠度概念的理解：结构在规定的时间，规定的条件下，完成预设功能的概率。①规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用的条件下排除人为错误或过失因素（结构事故）。 ②规定时间：一般指结构基准期、规定时间越长、结构可靠度越低。 7.荷载：用各种因素产生的直接作用在结构上的各种力。效应：结构的内力、位移、变形、应力、应变、裂缝、速度、加速度等。作用：将能使结构产生效应的各种因素总称为作用。直接作用：直接作用在结构上的各种荷载（力的因素）。间接作用：能够引起结构内力，变形等效应的非直接因素。 8.偶然荷载（作用）在结构设计基准期内不一定出现而一旦出现其量值很大且持续时间较短。 9.荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。荷载标准值：基本代表值：①可变荷载代表值：标准值，准永久值，频遇值，组合值。②永久荷载代表值：标准值 10.荷载的准永久值：在结构上经常作用的可变荷载值，它在设计基准期内具有较长的持续时间，其对结构的影响相似于永久荷载。 11.荷载的频遇值：对可变荷载，在涉及基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分的荷载值（<50%） 12.结构设计使用年限：设计规定的一个时期，期间只需正常维修就能完成预定功能的时间段。 13.结构的功能要求：①正常施工和使用时的安全性②在使用时的适用性③在正常维护下具有耐久性 14.硬性结构判定的不定性因素在：①材料性能的不定性②几何参数的不定性Xa③计算模式和不确定性Xp 15.几何参数包括：高度、宽度、面积、惯性矩、抵抗矩。计算模式的不定性：基本假设不符合，计算公式近似引起的变异。 16.结构抗力：抵抗结构荷载效应的能力。两种抗力：①承载力：抵抗荷载作用内力②刚度：抵抗荷载作用变形。 17.结构失效：达到正常使用极限状态或承载力极限状态。失效性质：①脆性构件：一旦失效立即完全丧失功能②延性构件：失效后仍能维持原有功能的构件 ①串联模型：任一构件失效，整个结构也会失效（静定结构）②并联模型：一个或一个以上构件失效，剩余构件和延性失效构件仍能维持整体的功能（超静定结构）③串—并联模型：延性构件组成的超静定结构。失效形态不止一种。 18.结构可靠度指标的确定：①中心点法：仅利用基本随机变量的统计参数（均值和方差）计算。假定根据概率中的极限定理，z的分布随功能函数中自变量的增加而渐进于正态分布。缺点：没有考虑有关基本变量分布类型的信息；当功能函数为非线性函数时，β将是近似值。其近似程度取决于线性近似极限状态与真正极限状态间的差异。②对中心点法的改进：不选中心点的切线，而选某一点{g（x）=0}作切平面。