1、交变应力 2020年4月1日星期三 2 材料持久极限 构件持久极限 第十三章交变应力 1 基本概念与几个基本量 3 对称循环的疲劳强度计算 4 材料力学性能的进一步研究 3 13 概述 一 交变应力 构件内的应力随时间作周期性变化 交变应力又称为重复应力 4 怎样弄断铁丝 5 二 疲劳破坏的发展过程 1 亚结构和显微结构发生变化 从而永久损伤形核 2 产生微观裂纹 3 微观裂纹长大并合并 形成 主导 裂纹 4 宏观主导裂纹稳定扩展 5 裂纹失稳 结构忽然断裂 三 疲劳破坏的特点 2 经过一定的时间发生忽然断裂 3 破坏面呈脆断 4 断口 明显分为 裂纹源 光滑区 粗糙区 1 工作应力远小于极限
2、应力 6 13 2交变应力常用术语 循环特征 应力幅 平均应力 循环周期 T 最大应力最小应力 稳定交变应力 循环特征及周期不变 7 几种特殊的交变应力 1 对称循环 8 3 静循环 9 13 3材料持久极限及其测定 材料持久极限 疲劳极限 N曲线 应力寿命曲线 N0 循环基数 无限寿命 r 材料持久极限 NA 循环次数 有限寿命 A 有限持久极限 循环应力不超过某个 限度 材料经无数次循环而不破坏 这个 限度 称为 疲劳极限 用 r表示 所谓 材料 即用 光滑小试件 进行测试材料的持久极限即 光滑小试件 的持久极限 10 13 4构件持久极限及其计算 构件持久极限 ro ro与 r的关系 1 K 有效应力集中系数 2 尺寸系数 3 表面质量系数 11 如果为切应力 将上述公式中的正应力换为切应力即可 对称循环下 r 1 上述各系数均可查表而得 12 13 5对称循环下 构件的疲劳强度计算 一 对称循环的疲劳容许应力 二 对称循环的疲劳强度条件 n为安全系数 13 例13 5 1 旋转碳钢轴上 作用一不变的力偶M 0 8kNm 轴表面经过精车 b 600MPa 1 250MPa 规定n 1 9 试校核轴的强度 解 确定危险点应力及循环特征 为对称循环 查图表求各影响系数 计算构件持久限 14 2 求 查图得 3 求 表面精车 0 94 15 end
