機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(下)第二章-文庫(kù)吧
2025-02-18 13:43 本頁(yè)面
【正文】 顯塑性變形的脆性突然斷裂 4）破壞時(shí)的應(yīng)力（疲勞極限）遠(yuǎn)小于材料的 屈服極限 σmax≤ σB或 σ max ≤ σS 17 2023年 4月 12日 18 2023年 4月 12日 塑性材料拉伸斷口形貌 脆性材料拉伸斷口形貌 材料疲勞破壞斷口形貌 光滑的疲勞發(fā)展區(qū) 粗糙的脆性斷裂區(qū) 19 2023年 4月 12日 疲勞破壞的機(jī)理：損傷的累積。 影響因素：不僅與材料抗疲勞性能有關(guān)，變應(yīng)力的 循環(huán)特性，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，應(yīng)力幅 都對(duì)疲勞極限有 很大影響 。 當(dāng) σm、 γ一定時(shí)， σa越小， N越少，疲勞強(qiáng)度 越高。 20 2023年 4月 12日 O??NN 0N N??有限壽命區(qū)? ? N無(wú)限壽命區(qū))( NN ?? ??二、材料的疲勞曲線和極限應(yīng)力圖 —— 疲勞極限，應(yīng)力循環(huán)特性 γ下應(yīng)力循環(huán) N次后材料不發(fā)生疲勞破壞時(shí)的最大應(yīng)力。 疲勞壽命（ N） —— 材料疲勞失效前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N。 疲勞曲線：應(yīng)力循環(huán)特性一定時(shí)，材料的疲勞極限與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線。 N0 — 循環(huán)基數(shù) — 持久極限 ??21 2023年 4月 12日 O??NN 0N N??有限壽命區(qū)? ? N無(wú)限壽命區(qū)1）有限壽命區(qū) 當(dāng) N103(104) —低周循環(huán)，疲勞極限接近于屈服極限，按靜強(qiáng)度計(jì)算。 )10(10 43?N )10( 43?0NN ?低周循環(huán)疲勞 高周循環(huán)疲勞 當(dāng) 時(shí)隨循環(huán)次數(shù) ↑疲勞極限 ↓ 043 1010 NN ??)(22 2023年 4月 12日 注意： 有色金屬和高強(qiáng)度合金鋼沒有無(wú)限壽命區(qū) ! 2）無(wú)限壽命區(qū) 0NN ? ?? ?? ?N—— 持久極限 對(duì)稱循環(huán)： 脈動(dòng)循環(huán)： 0?0?1?? 1??3）疲勞曲線方程 ))(( 043 1010 NN ??隨循環(huán)次數(shù) ↑疲勞極限 ↓。 O??NN 0N N??有限壽命區(qū)? ? N無(wú)限壽命區(qū)23 2023年 4月 12日 —— 壽命系數(shù) 壽命系數(shù)的意義：采用壽命系數(shù)，通過(guò)疲勞曲線方程， 可以計(jì)算出任意循環(huán)次數(shù) N下的疲勞 極限應(yīng)力 σrN。 24 2023年 4月 12日 幾點(diǎn)說(shuō)明： ① N0 —— 與材料性質(zhì)有關(guān)。 鋼 : 硬度 ≤350HBS， N0=107 硬度 ≥350HBS， N0=(10～ 25)x107 有色金屬 : 疲勞曲線無(wú)水平部分，規(guī)定 當(dāng) N025x107時(shí) ,近似為無(wú)限壽命區(qū)。 ② m —— 與應(yīng)力與材料的種類有關(guān)。 m =9 —— 拉、彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力。 m =6 —— 接觸應(yīng)力。 m =9 —— 彎曲應(yīng)力。 m =8 —— 接觸應(yīng)力。 鋼： 青銅： ③ 應(yīng)力循環(huán)特性越大，材料的疲勞極限越大，對(duì)零件強(qiáng)度越有利。對(duì)稱循環(huán)（應(yīng)力循環(huán)特性 =－ 1）最不利！ 25 2023年 4月 12日 材料 的疲勞極限應(yīng)力圖 —— 同一種材料在不同的應(yīng)力循環(huán)特性下的疲勞極限圖。 以 為橫坐標(biāo)、 為縱坐標(biāo)，即可得材料在不同應(yīng)力循環(huán)特性下的 — 曲線，即為材料的疲勞極限應(yīng)力圖。 m? a?ma m a xm in ??? ?),( am ????? ?m a x每種應(yīng)力循環(huán)特性下都對(duì)應(yīng)著該材料的最大應(yīng)力： 再由應(yīng)力循環(huán)特性可求出： 26 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? a — 強(qiáng)度極限點(diǎn) ???如圖 A′B曲線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)著不同應(yīng)力循環(huán)特性 下的材料疲勞極限 A? BD?C— 對(duì)稱疲勞極限點(diǎn) — 脈動(dòng)疲勞極限點(diǎn) — 屈服極限點(diǎn) 27 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aA′——對(duì)稱疲勞極限點(diǎn) 1m a x10 ????????? ?????? ?amA′（ 0,σ－ 1） 28 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aB ——強(qiáng)度極限點(diǎn) Bma?????? ????? limm a x,1,0B（ σB， 0） 29 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aD′——脈動(dòng)疲勞極限點(diǎn) 022m ax ????? ????? ?maD′（ σ0/2, σ0/2 ） 30 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aC ——屈服極限點(diǎn) 塑性材料： Bs ?? ?C (σs,0) 31 2023年 4月 12日 材料簡(jiǎn)化極限應(yīng)力線圖： ——簡(jiǎn)化極限應(yīng)力圖 作法：考慮塑性材料的最大應(yīng)力不超過(guò)屈服極限，由 C點(diǎn)作 135176。斜線與 A’D’的延長(zhǎng)線交于 G’，得到 45 176。O? ? ??? B? s45 176。C ? mB???????G39。A39。D39。? aCGDA ??? ???32 2023年 4月 12日 45 176。O? ? ??? B
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