11交变应力与疲劳强度概论.ppt

例 机车车轴,P=80kN,45钢，n=1.5,试校核I截面疲劳强度。 解： §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 应力集中、构件尺寸和表面质量只影响应力幅，而对平均应力并无影响， 直线AC： 那么直线 的纵坐标： 构件工作时，若危险点的应力循环由点 表示 构件工作安全系数 §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 构件工作安全系数 §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 对于塑性材料制成的构件,除应满足疲劳强度外,危险点的应力不应超过屈服极限. §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 疲劳强度计算 一般强度计算 其中： §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 例题、图示钢轴 受交变弯矩 轴的表面为磨削加工，若规定安全因数 ，试校核此轴的强度 §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 应力计算 §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 确定影响因数 §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 校核： §11-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 在同步弯扭组合对称循环交变应力下，持久极限中的弯曲正应力 和扭转切应力 满足椭圆关系： §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 一、钢材光滑小试样试验资料表明： 二、构件同步弯扭组合对称循环交变应力下考虑到影响因素。 §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 以式（b）作椭圆的四分之一，显然椭圆所围成的区域是不引起疲劳失效的范围。 §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 三、在弯扭组合交变应力作用下,设构件工作弯曲正应力σ ，扭转切应力τ，设想扩大n倍（n为规定的安全因数）则 nσ和nτ确定的C点落在椭圆内部,或者最多落在椭圆上。 §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 由对称循环下构件的工作安全因数 则上式变为 §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 整理得：构件弯扭组合对称循环交变下的工作安全 因数 四、当弯扭组合非对称循环交变下，仍可用上述 强度条件 §11-8 弯扭组合交变应力的强度计算 §11-10 提高构件疲劳强度的措施 一、减缓应力集中 截面突变处的应力集中是产生裂纹以及裂纹扩展的重要原因，通过适当加大截面突变处的过渡圆角以及其它措施，有利于缓和应力集中，从而可以明显地提高构件的疲劳强度。 实际结构疲劳试验装置 §11-3 持久极限 应力－寿命曲线 §11-3 持久极限 O 每一应力水平只有一个试样的数据 §11-3 持久极限 O 每一应力水平有一组试样的数据 §11-3 持久极限 两种试验的应力－寿命曲线 O O 每一应力水平有 一组试样的数据 每一应力水平只有 一个试样的数据 §11-3 持久极限 条件疲劳极限 对于有渐近线的S－N曲线，规定经历107次应力循环而不发生疲劳破坏，即认为可以承受无穷多次应力循环。 对于没有渐近线的S－N曲线，规定经历107次应力循环而不发生疲劳破坏，即认为可以承受无穷多次应力循环。 §11-3 持久极限 ? 应力集中的影响； ? 零件尺寸的影响； ? 表面加工质量的影响； ? 零件的疲劳极限。 §11-4 影响疲劳寿命的因素 ? 应力集中的影响 §11-4 影响疲劳寿命的因素 截面突变处的应力集中现象 §11-4 影响疲劳寿命的因素 应力集中的影响用有效应力集中因数Kf 度量 －光滑试样的疲劳极限； －有应力集中试样的疲劳极限。 §11-4 影响疲劳寿命的因素 有效应力集中因数与理论应力集中因数和材料的敏感系数之间的关系 Kt－理论应力集中因数，可查表确定； q －材料对应力集中的敏感系数，与材料有关。 §11-4 影响疲劳寿命的因素 Kt－理论应力集中因数，可查表确定 §11-4 影响疲劳寿命的因素 q －材料对应力集中的敏感系数 §11-4 影响疲劳寿命的因素 ? 零件尺寸的影响 §11-4 影响疲劳寿命的因素 §11-4 影响疲劳寿命的因素 零件尺寸的影响用尺寸因数? 度量 －零件的疲劳极限； －光滑小试样的疲劳极限。 §11-4 影响疲劳寿命的因素 尺寸因数? §11-4 影响疲劳寿命的因素 ? 表面加工质量的影响 §11-4 影响疲劳寿命的因素 表面加工质量的影响用表面加工质量因数 ? 度量 －其它加工时的疲劳极限； －磨削加工时的疲劳极限。 §11-4 影响疲劳寿命的因素 表面加工质量因数 ? §11-4 影响疲劳寿命的因素 ? 零件的疲劳极限 §11-4 影响疲劳寿命的因素 综合考虑各种因素的影响，零件的疲劳极限为 对于对称