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什麼是安全係數

安全係數是進行土木、機械等工程設計時，為了防止因材料的缺點、工作的偏差、外力的突增等因素所引起的後果，工程的受力部分理論上能夠擔負的力必須大於其實際上擔負的力，,即極限應力與許用應力之比，二者之比叫做安全係數。

安全係數是考慮計算載荷及應力準確性、機件工作重要性以及材料的可靠性等因素影響機件強度的強度裕度，其值大於等於1。

安全係數涉及工程的經濟效益及結構破壞可能產生的後果，如生命財產和社會影響等諸因素。它與國家的技術水平和經濟政策密切相關。

在機械零件強度設計中,是以許用應力或安全係數作為強度的判斷依據,兩者在形式上雖不同,實際上本質是一致的。由於安全係數使用比較簡便,故它得到了較廣泛的應用。

為什麼要有安全係數以及安全係數的本質是什麼。

從純而又純的理論出發，只要負載小於構件的承載能力，就不會有破壞發生，如同0.999999……<1，永遠不會有問題。然而，實際情況從來不是也永遠不會是純而又純的理論所描述的那樣簡單。材料的性能、構件的尺寸必然會有這樣那樣的偏差，實際載荷也會有這樣那樣的變化。對這些偏差和變化的描述，運用到統計技術，於是有了統計特徵——均值、方差……。

在做設計計算時，計算公式能處理的只能是確定的具體數字，於是採用均值是個現實並且合理的選擇。當選擇設計承載能力大於給定負荷時，後一個問題就會冒出來——構件的的承載能力是在一個範圍內分布的，實際的載荷也在一個範圍內分布，這兩個分布一旦有重合區出現，就有了發生破壞的機率。我們做的只是將兩者的均值錯開，而這兩者的分布會在何種程度上重合？

安全係數由此產生：將根據均值設計的承載能力以一定的倍數與給定的負荷均值錯開，使兩個分布的疊加區小到可以接受。這是一種簡單有效的處理方法，雖然顯得有些粗糙。

在數學層面上考慮這個問題，安全係數應該這樣得到：給定的載荷分布和承載能力分布條件下，安全係數給出了兩者均值的偏距，也就確定了分布的疊加範圍即破壞發生的機率，這個機率與發生破壞後造成的損失相乘，得出一個期望值。增加安全係數，破壞的機率降低，破壞損失的期望也隨之降低，但增加安全係數會增加成本。單就經濟層面而言，因增加安全係數而增加的成本，與破壞損失的期望值相等時，這個安全係數是最經濟的，因而也是最合理的，也可以認為，這就是安全係數的取值基準或下限。

安全係數如何取值

大部分行業對安全係數都要標準的要求，各種形式的機構在機械設計手冊上也有相應的安全係數取值參考，所以一般情況都能從機械設計手冊中查找出來，如果沒有，就要憑經驗了，一般機構取1.5-2，安全機構3-6，甚至更高；

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