疲勞計(jì)算和吊車梁設(shè)計(jì)教學(xué)課件

(2)疲勞破壞的模式鋼結(jié)構(gòu)中總是存在裂紋,如焊縫中的微觀裂紋、孔洞、夾渣等缺陷;非焊接結(jié)構(gòu)中的沖孔、剪邊、氣割等也存在微觀裂紋。·在多次重復(fù)荷載作用下,微細(xì)裂痕緩慢擴(kuò)展,最后發(fā)展到削弱了原有「件或連接因凈截面強(qiáng)度不足而突然破壞裂紋源光潛又相糙區(qū)在疲勞斷口截面上,可以發(fā)現(xiàn)存在以某點(diǎn)為中心、向外擴(kuò)展呈半橢圓狀的光滑區(qū)和余下的粗糙區(qū)。多次重復(fù)荷載作用下,裂紋的張和圖1o.1疲勞破壞斷口閉使裂紋逐漸擴(kuò)展而形成斷口的光滑區(qū)表面示意圖被突然拉斷的斷口為粗糙區(qū)(3)構(gòu)件和連接的構(gòu)造形式和加工情況對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的疲勞性能的影響1.鋼材的內(nèi)部缺陷,如偏析、夾渣、分層、裂紋等2.制作過(guò)裎中剪切、沖孔、切割;3.焊接結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;4.焊接缺陷的存在,如:氣孔、夾渣、咬肉、未焊透等;5.非焊接結(jié)構(gòu)的孔洞、刻槽等6.構(gòu)件的截而突變7.結(jié)構(gòu)由于安裝、溫度應(yīng)力、不均勻沉降等產(chǎn)生的附加應(yīng)力集中構(gòu)件和連接中應(yīng)力集中大小和殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度影響顯著(4)應(yīng)力循環(huán)1)應(yīng)力比p=σmn/σmax連續(xù)重復(fù)荷載之下應(yīng)力從最大到最小重復(fù)一周叫做一個(gè)循環(huán)應(yīng)力循環(huán)特征常用應(yīng)力比p來(lái)表示,拉應(yīng)力取正值,壓應(yīng)力取負(fù)值1時(shí),稱為完全對(duì)稱循環(huán)ρ=0時(shí),稱為脈沖循環(huán)p=1時(shí),為靜荷載<p<1時(shí),為同號(hào)應(yīng)力循環(huán);1<p<0時(shí),為異號(hào)應(yīng)力循環(huán)。拉灬拉(4(c)靜力荷載脈沖循環(huán)<d)應(yīng)力譜完全對(duì)稱循環(huán)變幅循環(huán)2)應(yīng)力幅在循環(huán)荷載作用下,應(yīng)力從最大σmax到最小mn重復(fù)一次為一次循環(huán),最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差為應(yīng)力幅。即Δσ=σmax-omin上圖中b到e圖為等幅循環(huán)(5)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(n)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響某一應(yīng)力比時(shí)的σ~n曲線致?lián)p循環(huán)次數(shù)n圖103不同循環(huán)次數(shù)時(shí)的最大應(yīng)力曲線縱坐標(biāo)為疲勞強(qiáng)度,橫坐標(biāo)為致?lián)p循環(huán)次數(shù)或疲勞壽命應(yīng)力循環(huán)次數(shù):指在連續(xù)重復(fù)荷載作用下應(yīng)力由最大到最小的循環(huán)次數(shù)在不同應(yīng)力幅作用下,各類構(gòu)件和連接產(chǎn)生疲勞破壞的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)不應(yīng)力幅愈大,循環(huán)次數(shù)愈少。當(dāng)應(yīng)力幅小