疲劳强钳工PPT学习教案.pptx

会计学
1
疲劳强钳工
概述2
概 述
C）疲劳破坏是一个损伤累积的过程，需要时间。寿命可计算。
d) 疲劳断口分为两个区：疲劳区和脆性断裂区。
二、循环应力的类型
脆性断裂区
疲劳区
疲劳源
疲劳纹
循环应力可用smax 、 smin 、 sm 、 sa 、 这五个参数中的任意两个参
数表示。
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概述3
概 述
规律性变幅循环应力
随机循环应力
循环应力分为：
恒幅循环应力
变幅循环应力
对称循环应力
脉动循环应力
非对称循环应力
规律性变幅循环应力：
随机循环应力
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§2-2 疲劳曲线和极限应力图
§2-2 疲劳曲线和极限应力图
两个概念：
2）疲劳寿命N： 材料疲劳失效前所经历的应力循环次数。
一、疲劳曲线（ - N 曲线）
是在应力比 一定时，表示疲劳极限 与循环次数 N 之间
关系的曲线。
不同或 N 不同时，疲劳极限 则不同。
在疲劳强度计算中，取 ＝ 。
1）材料的疲劳极限 ： 在应力比为 的循环应力作用下，应
力循环 N 次后，材料不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力
。 （变应力的大小可按其最大应力进行比较）
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疲劳曲线
疲劳曲线和极限应力图
典型的疲劳曲线如右图所示：
可以看出： 随 N 的
增大而减小。但是当 N 超过
某一循环次数 N0 时，曲线
趋于水平。即 不再随 N
的增大而减小。
N0 -----循环基数。
以 N0 为界，曲线分为两个区：
1）无限寿命区：当 N ≥ N0 时，曲线为水平直线，对应的疲劳极
限是一个定值，用 表示。它是表征材料疲劳强度的重要
指标，是疲劳设计的基本依据。
s－N 疲劳曲线
有限寿命区
无限寿命区
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疲劳曲线2
疲劳曲线和极限应力图
可以认为：当材料受到的应力不超过 时，则可以经受无限
次的应力循环而不疲劳破坏。－－寿命是无限的。
与曲线的两个区相对应，疲劳设计分为：
2）有限寿命区： 非水平段（N＜N0）的疲劳极限称为条件疲劳极
限，用 表示 。当材料受到的工作应力超过 时，在疲劳
破坏之前，只能经受有限次的应力循环。－－寿命是有限的。
1）无限寿命设计： N ≥ N0 时的设计。取 ＝ 。
2）有限寿命设计： N ＜ N0 时的设计。取 ＝ 。
设计中常用的是疲劳曲线上的 AB 段，其方程为：
（常数）
－－－－称为疲劳曲线方程
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疲劳曲线3
疲劳曲线和极限应力图
显然，B点的坐标满足AB的方程，即
，代入上式得：
则
注：1）计算 时，如 N ≥ ，则取 N＝ 。
式中：
——寿命系数；
m —寿命指数，其值见教材 P17。
—寿命指数，其值与零件材质有关，见教材 P17。
2）工程中常用的是对称循环应力（ =-1）下的疲劳极限，计
算时，只须把 和 换成 和 即可。
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极限应力图
疲劳曲线和极限应力图
3）对于受切应力的情况，则只需将各式中的 换成 即可。
4）当N ＜（ ～ ）时，因 N 较小，可按静强度计算。
二、 极限应力图
是在疲劳寿命N 一定时，表示疲劳极限 与应力比 之间关系
的线图。
疲劳寿命为
（无限寿命）时的
极限应力图
如右图所示。
无限寿命
极限应力线
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极限应力图2
极限应力线上的点称为极限应力点。三个特殊点 A、B、C 分别
为对称循环、脉动循环、以及静应力下的极限应力点。
极限应力线上的每个点，都表示了某个应力比下的极限应力 。
对于高塑性钢，
常将其极限应力线简
化为折线 ABDG 。
疲劳强度线
AD段的方程为：
式中：
－－等效系数 ，其值见教材P18。
疲劳曲线和极限应力图
屈服强度线
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极限应力图3
疲劳