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文檔簡介
第三章機械零件的強度(important)
強度→工作應(yīng)力≤許用應(yīng)力載荷(應(yīng)力)材料靜應(yīng)力→不隨時間變化,N≤103變應(yīng)力→不斷隨時間變化當σmax、σmin均維持常數(shù)→穩(wěn)定交變應(yīng)力當σmax和σmin的數(shù)值隨時間而改變→不穩(wěn)定的變應(yīng)力2.交變應(yīng)力的特征及典型的交變應(yīng)力
交變應(yīng)力-隨時間作周期性變化的應(yīng)力
●
應(yīng)力及分類穩(wěn)定變應(yīng)力不穩(wěn)定變應(yīng)力1.應(yīng)力
最大應(yīng)力σmax
最小應(yīng)力σmin
應(yīng)力幅σa
=(σmax-σmin)/2平均應(yīng)力σm
=
(σmax+σmin)/2應(yīng)力循環(huán)特性
σmin/σmax=r應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nr=-1→對稱循環(huán)變應(yīng)力⑵當σmin=0(或σmax=0)r=0→脈動循環(huán)變應(yīng)力
⑴當σm=0(σmax=-σmin)
最大應(yīng)力σmax
最小應(yīng)力σmin
應(yīng)力幅σa
=(σmax-σmin)/2平均應(yīng)力σm
=
(σmax+σmin)/2應(yīng)力循環(huán)特性
σmin/σmax=r應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N
⑶當σmax=σminr=+1→靜應(yīng)力r(-1,+1)非對稱循環(huán)變應(yīng)力§3—1材料的疲勞特性
影響疲勞的因素:σmax,N,rNssmax2smax1r1=r2=-1Nssmax2smax1r1=r2=0
疲勞強度:試件在交變應(yīng)力下(N>103),且在足夠多的循環(huán)擾動作用后形成裂紋或完全斷裂的發(fā)展過程
疲勞破壞實驗所施加的載荷:應(yīng)力循環(huán)特性σmin/σmax=r在應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0時,疲勞極限為σrN0.直線A′G′的方程:σ-1=σa′+ψσσm′r=0→脈動循環(huán)變應(yīng)力直線CG′的方程:σa′+σm′=σs直線CG′的方程:σa′+σm′=σsD′(,):脈動循環(huán)疲勞極限直線CG′的方程:σa′+σm′=σs應(yīng)力循環(huán)特性σmin/σmax=r影響疲勞的因素:σmax,N,r在OA′G′C內(nèi)為安全區(qū)CD段:σrNmN=C在應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0時,疲勞極限為σrN0.
CD段:σrNmN=C在應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0時,疲勞極限為σrN0
.→
σr.,則有
σrNm
N=σrm
N0
=C在應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0時,疲勞極限為:
(一)
σ—N疲勞曲線★
求不同循環(huán)次數(shù)下的疲勞極限(r=C)KN
——壽命系數(shù)m——材料常數(shù)NsmaxsrCBAD103104N0⑵當σmin=0(或σmax=0)C(σS,0):屈服極限其中:試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時的材料常數(shù)CD段:σrNmN=C平均應(yīng)力σm=(σmax+σmin)/2D′(,):脈動循環(huán)疲勞極限直線CG′的方程:σa′+σm′=σsr=0→脈動循環(huán)變應(yīng)力直線A′G′的方程:σ-1=σa′+ψσσm′載荷(應(yīng)力)材料應(yīng)力循環(huán)特性σmin/σmax=r應(yīng)力循環(huán)特性σmin/σmax=r直線CG′的方程:σa′+σm′=σsA′(0,σ-1):對稱循環(huán)疲勞極限在OA′G′C內(nèi)為安全區(qū)載荷(應(yīng)力)材料材料的極限應(yīng)力圖:(二)等壽命疲勞曲線(極限應(yīng)力圖)★
求不同循環(huán)特性下的疲勞極限(N=C)sas-1sssmr=0→脈動循環(huán)變應(yīng)力交變應(yīng)力的特征及典型的交變應(yīng)力⑵當σmin=0(或σmax=0)CD段:σrNmN=Cr=-1→對稱循環(huán)變應(yīng)力直線CG′的方程:σa′+σm′=σs載荷(應(yīng)力)材料C(σS,0):屈服極限應(yīng)力循環(huán)特性σmin/σmax=r交變應(yīng)力-隨時間作周期性變化的應(yīng)力直線CG′的方程:σa′+σm′=σs
在OA′G′C內(nèi)為安全區(qū)直線CG′的方程:σa′+σm′=σs直線A′G′的方程:σ-1=σa′+ψσσm′其中:試件受循環(huán)彎曲應(yīng)力時的材料常數(shù)C(σS,0):屈服極限
A′(0,σ-1
):對稱循環(huán)疲勞極限
D′(,):脈動循環(huán)疲勞極限
G′:
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