
在漢英詞典視角下,“安全餘量”(Safety Margin)指為确保系統、結構或操作在超出預期負荷或意外情況下仍能安全運行而預留的緩沖空間或冗餘度。其核心概念是通過設計或計算,使實際承受值低于理論極限值,以應對不确定性因素。以下是詳細解析:
中文定義
“安全餘量”指設計容量與實際負荷之間的差額,用于吸收誤差、材料老化、突發負載等風險。例如,橋梁設計承重100噸,但實際僅允許通行80噸車輛,20噸差額即為安全餘量。
英文對應術語
标準譯法為“Safety Margin”(美式)或“Margin of Safety”(英式),常見于工程規範(如ASME标準)及學術文獻。
例句:The structure requires a minimum safety margin of 1.5 times the expected load.(結構需保持至少1.5倍預期負荷的安全餘量。)
機械工程
在零件強度計算中,安全餘量公式為:
$$text{安全餘量} = frac{text{材料極限強度}}{text{最大工作應力}} - 1$$
若結果>0,則設計安全(參考:《機械設計手冊》第5版)。
電子工程
電路設計需預留電壓/電流餘量(如額定電流5A的元件實際使用不超過4A),防止過熱或擊穿(IEEE标準 315-1975)。
建築工程
抗震設計中,結構承載力需超出地震作用力的30%~50%(《建築抗震設計規範》GB 50011)。
學術定義
“Safety margin is the ratio between the capacity of a system and its actual load, ensuring fail-safe operation.”
—— Engineering Design: A Systematic Approach (Pahl et al., Springer, 2007, p.142)
書籍鍊接(需訪問權限)
行業标準
美國機械工程師協會(ASME)Boiler and Pressure Vessel Code 第VIII卷規定壓力容器安全餘量需≥3.0倍設計壓力。
術語 | 與“安全餘量”的關聯 |
---|---|
安全系數 | 安全餘量的量化表達(如安全系數=1.2) |
冗餘設計 | 實現安全餘量的技術手段(如雙備份系統) |
容錯能力 | 安全餘量在系統穩定性中的具體體現 |
注:因未搜索到可直接引用的線上詞典資源,本文定義綜合工程學界共識及權威出版物。建議通過高校圖書館訪問Springer、ASME Digital Collection等平台獲取原始文獻。
安全餘量(Safety Margin)是工程設計和安全評估中的重要概念,通常指系統或部件的實際能力與最低安全需求之間的差值,用于确保其在極端工況或不确定因素下的可靠性。以下是詳細解釋:
安全餘量表示實際性能參數與安全标準之間的剩餘量。例如,若某部件的極限抗拉能力為12噸,而設計要求的安全标準為10噸,則安全餘量為2噸(即$12 - 10 = 2$)。這種差值可量化系統的安全冗餘,避免因意外負載或材料缺陷導緻失效。
假設設計一個承受8噸拉力的結構,選擇部件的極限拉力為10噸,則:
通過這種方式,工程師可量化系統的安全程度,并優化設計平衡安全性與成本。
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