UTILS.
100% di peramban
🛡️

Kalkulator Faktor Keamanan

Hitung faktor keamanan dan margin keamanan dari kekuatan luluh/ultimate material dan tegangan yang diterapkan, dengan dukungan beban gabungan von Mises.

Masukkan kekuatan material dan tegangan terapan. Tambahkan geser untuk pemeriksaan von Mises gabungan dan faktor target untuk lulus/gagal.

Tentang alat ini

Kalkulator Faktor Keamanan memberi tahu Anda seberapa lebih kuat suatu bagian dibanding beban yang dibawanya. Masukkan kekuatan luluh dan/atau ultimate material dan tegangan yang diterapkan, dan alat mengembalikan faktor keamanan berbasis-luluh dan berbasis-ultimate, margin keamanan yang bersesuaian, dan pemeriksaan lulus/gagal terhadap faktor target. Semua perhitungan berjalan secara lokal di peramban Anda dan tidak ada yang Anda ketik yang meninggalkan perangkat Anda.

Faktor keamanan hanyalah kekuatan dibagi tegangan yang diterapkan: n_yield = σ_yield / σ_applied dan n_ultimate = σ_ultimate / σ_applied. Margin keamanan adalah faktor keamanan dikurangi satu, dinyatakan sebagai persentase — margin 0% berarti bagian tepat pada batasnya. Ketika suatu bagian melihat tegangan langsung (normal) dan geser sekaligus, alat menggabungkannya menjadi tegangan ekuivalen von Mises, σ_vm = √(σ² + 3τ²), dan membagi kekuatan dengan nilai ekuivalen itu, yang merupakan kriteria luluh material ulet standar. Alat juga melaporkan tegangan izin pada faktor keamanan target Anda, kekuatan ÷ target, jadi Anda dapat melihat berapa banyak headroom yang Anda miliki.

Sebagai contoh terselesaikan, baja dengan kekuatan luluh 250 MPa di bawah tegangan normal terapan 100 MPa memiliki faktor keamanan 2,5 dan margin keamanan 150%; jika juga membawa geser 40 MPa, tegangan von Mises akan naik menjadi sekitar 122 MPa dan faktor keamanan luluh akan turun menjadi sekitar 2,05. Faktor desain tipikal berkisar dari sekitar 1,5 untuk beban statis yang dikenal baik hingga 4 atau lebih untuk beban tidak pasti, material getas atau bagian kritis-keselamatan.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apa perbedaan antara faktor dan margin keamanan?
Faktor keamanan adalah kekuatan dibagi tegangan yang diterapkan (misalnya 2,5). Margin keamanan adalah faktor itu dikurangi satu, ditampilkan sebagai persentase (150%). Margin 0% berarti tegangan terapan tepat sama dengan kekuatan, tidak menyisakan cadangan; margin positif menunjukkan kapasitas cadangan.
Haruskah saya menggunakan kekuatan luluh atau ultimate?
Gunakan kekuatan luluh ketika deformasi permanen apa pun adalah kegagalan — kasus biasa untuk bagian mesin. Gunakan kekuatan ultimate ketika hanya patah yang penting, dan terapkan faktor lebih besar. Alat melaporkan keduanya sehingga Anda dapat mendesain terhadap batas mana pun yang mengendalikan aplikasi Anda.
Bagaimana opsi von Mises bekerja?
Ketika tegangan normal σ dan tegangan geser τ bekerja bersama, alat menghitung tegangan ekuivalen von Mises √(σ² + 3τ²) dan membagi kekuatan dengannya. Ini adalah kriteria luluh energi-distorsi standar untuk logam ulet dan memberikan satu faktor keamanan gabungan.
Faktor keamanan berapa yang sesuai?
Bergantung pada kepastian beban, material dan konsekuensi kegagalan. Kira-kira 1,5–2 untuk beban statis terdefinisi baik dan logam ulet, 2–3 untuk beban variabel atau kejut, dan 3–4 atau lebih untuk beban tidak pasti, material getas atau di mana kegagalan membahayakan orang.

Alat lainnya