疲勞強度計算(共3頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上疲勞強度計算一、變應力作用下機械零件的失效特征 1、失效形式：疲勞（破壞）（斷裂）機械零件的斷裂事故中，有80%為疲勞斷裂。2、疲勞破壞特征：1）斷裂過程：產(chǎn)生初始裂反（應力較大處）；裂紋尖端在切應力作用下，反復擴展，直至產(chǎn)生疲勞裂紋。2）斷裂面：光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)）；粗糙區(qū)（脆性斷裂區(qū)）（圖2-5）3）無明顯塑性變形的脆性突然斷裂4）破壞時的應力（疲勞極限）遠小于材料的屈服極限。3、疲勞破壞的機理：是損傷的累笱4、影響因素：除與材料性能有關外，還與，應力循環(huán)次數(shù)N，應力幅主要影響當平均應力、一定時，越小，N越少，疲勞強度越高二、材料的疲勞曲線和極限應力圖疲勞極限循環(huán)

2、變應力下應力循環(huán)N次后材料不發(fā)生疲勞破壞時的最大應力稱為材料的疲勞極限疲勞壽命（N）材料疲勞失效前所經(jīng)歷的應力循環(huán)次數(shù)N稱為疲勞壽命1、疲勞曲線（-N曲線）：一定時，材料的疲勞極限與應力循環(huán)次數(shù)N之間關系的曲線循環(huán)基數(shù) 持久極限1）有限壽命區(qū)當N<103(104)低周循環(huán)疲勞疲勞極限接近于屈服極限，可接靜強度計算高周循環(huán)疲勞，當時，隨N2）無限壽命區(qū)， 不隨N增加而變化持久極限，對稱循環(huán)為、，脈動循環(huán)時為、注意：有色金屬和高強度合金鋼無無限壽命區(qū)，如圖所示。3）疲勞曲線方程常數(shù)疲勞極限： （2-9）壽命系數(shù)幾點說明： 硬度350HBS鋼，當時，取， 350HBS鋼，時，取， 有色金屬，（

3、無水平部分），規(guī)定當時，取m指數(shù)與應力與材料的種類有關。鋼 m=9拉、彎應力、剪應力 青銅 m= 9彎曲應力 m=6接觸應力 8接觸應力越大，材料的疲勞極限與越大，（對稱循環(huán)）最不利。2、材料的疲勞極限應力圖同一種材料在不同的下的疲勞極限圖（圖）對任何材料（標準試件）而言，對不同的下有不同的，即每種下都對應著該材料的最大應力，再由可求出和、以為橫坐標、為縱坐標，即可得材料在不同下的極限和的關系圖簡化的材料與零件的疲勞極限詳應力圖：如圖2-7AB塑性材料所示，曲線上的點對應著不同下的材料疲勞極限（相應的應力循環(huán)次數(shù)為） 對稱極限點 強度極限點， 脈動疲勞極限點屈服極限點簡化極限應力線圖：簡化極限應力圖可簡化計算（曲線不好求，而直線好求）考慮塑性材料的最大應力不超過屈服極限，由點作135°（與軸）斜線與的延長線交于，得折線，線上各點的橫坐標為極限平均應力，線上各類的縱坐標為極限平均應力幅上各類：，如不會疲勞破壞上各類：，如不會屈服破壞零件的工作應力點位于折線以內時，其最大應力既不超過疲勞極限，又不超過屈服極限。以內為疲勞和塑性安全區(qū)以外為疲勞和塑性失效區(qū)，工作應力點離折線越遠，安全程度愈高。材料的簡化極限應力線圖，可根據(jù)材料的和三個試驗數(shù)據(jù)而作出