2疲劳多媒体 - 2疲劳多媒体-课件（PPT演示稿）.ppt

第二章机械零件的疲劳强度计算一、变应力的分类二、变应力参数三、几种特殊的变应力四、疲劳曲线(对称循环变应力的?—N曲线) 五、(非对称循环变应力的)极限应力图六、影响疲劳强度的因素七、不稳定变应力的强度计算八、复合应力状态下的强度计算(弯扭联合作用) 疲劳的概念: 静强度(静强度失效) 强度(失效) 疲劳强度(疲劳失效) 99% 以上的机械零件的失效是疲劳失效静强度失效疲劳失效区别: 静/变应力瞬间失效/寿命一、变应力的分类周期时间 t稳定循环变应力变应力循环变应力(周期) 稳定不稳定循环变应力简单复合对称脉动非对称随机变应力(非周期) 周期t ?不稳定循环变应力尖峰应力随机变应力二、变应力参数规定: 1、?a总为正值; 2、绝对值最大的为? max 。绝对值最大的为? min 。其中: ? max —变应力最大值; ? min —变应力最小值; ?m—平均应力; ?a—应力幅; r—循环特性, -1? r ? +1 。由此可以看出,一种变应力的状况,一般地可由? max 、? min 、?m、?a及r五个参数中的任意两个来确定。???????????????????? max min min max min max min max2 2??????????????r a m am am 二、参数计算三、几种特殊的变应力特殊点: ?0 t ? m静应力? max =? min=? m? a =0 r=+1 静应力? max =? min=? m? a =0 r=+1 ?0 t ? max ? min对称循环变应力?? max ?=?? min?=? a? m =0 r=-1 对称循环变应力?? max ?=?? min?=? a? m =0 r=-1 ?0 t ? max ? m? min脉动循环变应力? min =0 ? a=? m=? max /2 r=0 脉动循环变应力? min =0 ? a=? m=? max /2 r=0 不属于上述三类的应力称为非对称循环应力,其 r在+1 与-1之间,它可看作是由第一类(静应力)和第二类(对称循环应力)叠加而成。例1已知: ? max =200N/mm 2, r = - ,求: ? min、? a、? m。解: 100 200 max min?????????r50 2 100 200 2 min max???????? m 150 2 100 200 2 min max???????? a?? a0t ? max ? m? min 200 50 -100 例2 已知: ? a = 800N/mm 2,? m=- 40N/mm 2 求: ? max 、? min、r、绘图。解:120 )80 (40 max???????? am???40 )80 (40 min??????? am???3 1120 40 max min???????r?? a0t? max ? m? min 40 -40 -120 例3已知: A截面产生? max =- 400N/mm 2,? min =100N/mm 2 求: ? a、? m,r。 F aF aF raA F rM ? b弯曲应力 250 250 2 100 400 2 min max??????????? a150 2 100 400 2 min max?????????? m25 .04 1400 100 max min?????????r ?? a0t? m100 -150 -400 ?0t ? a?0 t ? m+ = 稳定循环变应力 R= -1对称循环 R= +1静应力解: 例4 如图示旋转轴,求截面 A上? max 、? min、? a、? m及r。 P r =6000 AP x =3000N d=50 150 l=300 ? b弯曲应力 2 3 336 50 300 6000 32 22 mm N d lPW M rb?????????? 2 2 2528 .150 4 1 3000 4 1 mm N d P xc???????????解: P r? A:对称循环变应力 P x? A:静压力?? 528 .37 max???????? cbcb????? 472 . 34 min????? cbcb?????36 ?? ba??528 .1??? cm?? 919 .0??r + = ?0 t ? bP r(对称循环) ?0t ? cP x(静应力) ?? a0 t? -36 36 - - 合成后(稳定循环变应力)