【正文】 60 ～ 70 70 ～ 80 80 ～ 100 100 ～ 120 120 ～ 150 150 ～ 500 思考題： 試定性的分析，為什么大試件更容易發(fā)疲勞破壞？ 或，為什么 a? （或 ?? ）通常小于 1）？ 三 、 構(gòu)件表面質(zhì)量的影響： 構(gòu)件表面的加工質(zhì)量對(duì)持久極限也有影響，例如當(dāng)表面存在刀痕時(shí)，刀痕的根部將出現(xiàn)應(yīng)力集中，因而降低了持久極限，反之，構(gòu)件表面經(jīng)強(qiáng)化方法提高后，其持久極限也就得到提高。 ? ? ? ?? ?kdKK11??????? 或—— 有效應(yīng)力集中系數(shù) 式中： ?K—— 構(gòu)件彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù) ?K—— 構(gòu)件扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù) ? ?d1?? —— 對(duì)稱循環(huán)下，無(wú)應(yīng)力集中的光滑試件的持久極限 ? ?k1?? —— 對(duì)稱循環(huán)下，有應(yīng)力集中的光滑試件的持久極限 關(guān)于有效應(yīng)力集中系數(shù)與試件尺寸，外形的關(guān)系見圖131至， 136（劉鴻文編）從這些曲線中可看出： 有效應(yīng)力集中系數(shù) 不僅 與構(gòu)件的形狀 ，尺寸有關(guān)，而且與材料的極限強(qiáng)度 ,亦即與材 料的性質(zhì)有關(guān)。因此，用光滑小試件測(cè)定的材料的持久極限 1?? 還不能代表實(shí)際構(gòu)件的持久極限。 ：鋼和鑄鐵： 760 10~102 ??N次。 而 Amax? AN稱為持久壽命為 名義持久極限。 N—— 對(duì)應(yīng)于某一應(yīng)力水平的持久壽命。故在交變應(yīng)力下，材料的強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)重新設(shè)定。 0m in ?? 0?rm a x21 ??? ??ma（ 4）靜應(yīng)力也可以看成是交變應(yīng)力的一種特性 : m inm a x ?? ? 0?a?m??? ?? m inm a x 1?r（ 5）穩(wěn)定交變應(yīng)力：交變應(yīng)力的最大應(yīng)力和最小應(yīng)力的值，在工作過(guò)程中始終保持不變，稱為穩(wěn)定交變應(yīng)力，否則稱為不穩(wěn)定交變應(yīng)力。當(dāng) m inm ax ?? ?(數(shù) ?tmax?m?min??tmax?m?min?2m i nm a x ??? ??m—— 平均循環(huán)應(yīng)力 2m i nm a x ??? ??a—— 循環(huán)振幅 　　　m a xm i n???r —— 循環(huán)特征 上述幾個(gè)參數(shù)是描述交變應(yīng)力狀態(tài)下構(gòu)件的應(yīng)力變化規(guī) 律的幾個(gè)參數(shù)，我們稱為循環(huán)特性參數(shù)。 ? 粗糙區(qū) ? 光滑區(qū) ? 裂紋源 目錄 167。裂紋尖端 的嚴(yán)重應(yīng)力集中，促使裂紋 逐漸擴(kuò)展，由微觀變?yōu)楹暧^ 。 ，應(yīng)力隨時(shí)間變化經(jīng)過(guò)多次重復(fù)，其循環(huán)次 數(shù)與應(yīng)力的大小有關(guān)。 。 二 、 交變應(yīng)力所造成的危害 ： 機(jī)械零件的破壞 10080如列車輪軸的疲勞破壞會(huì)引起列車出軌。 FFF FaaFak?zy?tF ?t靜平衡位置 t? ?ty d t? ? 2 si n ? aFM ?? tIdaFIyMzz?? s i n2??一、 定義： 交變應(yīng)力 ： 構(gòu)件中點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)隨時(shí)間而作周期性變化的應(yīng)力。 138 彎曲和扭轉(zhuǎn)組合交變應(yīng)力下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 167。 134 影響構(gòu)件持久極限的因素 167。本章要點(diǎn) （ 1）交變應(yīng)力的循環(huán)特性 （ 2）材料的持久極限 （ 3）持久極限的影響因素 （ 4）疲勞破壞的機(jī)理 重要概念 交變應(yīng)力、循環(huán)特性、持久極限、疲勞破壞、循環(huán)振幅、 循環(huán)特征、平均循環(huán)應(yīng)力 167。 133 材料的持久極限 167。 137 不對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 167。例如火車的輪軸。這種破壞現(xiàn)象習(xí)慣上稱為疲勞破壞。如 。在構(gòu)件破壞的斷口上，明顯地存在著兩 個(gè)區(qū)域：光滑區(qū)和顆粒粗糙區(qū)。在長(zhǎng) 期交變應(yīng)力作用下，于上述 應(yīng)力特別高的局部區(qū)域，逐 步形成微觀裂紋。從上述解釋與疲勞破壞斷面的特征較吻合，故較有說(shuō)服力。 值上）時(shí)，我們 ， 這樣應(yīng)力每循環(huán)一次，我們就稱為一個(gè)應(yīng)力循環(huán)。 （ 3）脈動(dòng)循環(huán)：變動(dòng)于零到某一最大值之間的交變應(yīng)力循環(huán)，稱為脈動(dòng)循環(huán)。因此，屈服極限或強(qiáng)度極限等靜強(qiáng)度指標(biāo)已不能作為疲勞破壞的強(qiáng)度指標(biāo)。 (2) 如果 r?? ?m a x破壞。 稱為最大應(yīng)力為 Amax? 時(shí)的持久壽命。與 N0對(duì)應(yīng)的就是持久極限。 134 影響構(gòu)件持久極限的因素 下面介紹影響構(gòu)件持極限的幾種主要因素： 實(shí)際構(gòu)件的持久極限不但與材料有關(guān)，而且還受構(gòu)件形狀，尺寸厭上，表面質(zhì)量和其他一些因素的影響。由于這種應(yīng)力集中是以應(yīng)力集中系數(shù)表示的，故構(gòu)件外形對(duì)持久極限的影響可通過(guò)應(yīng)力集中系數(shù)來(lái)反映。這種尺寸對(duì)持久極限的影響一般是通過(guò)尺寸系數(shù)來(lái)表示的。 注： 經(jīng)強(qiáng)化處理后， 1?? 。 135 對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 一 、 強(qiáng)度條件： ： 極限應(yīng)力： 101 ?? ? ?????Kd許用應(yīng)力： ? ?1011 ??? ?? ??????nKnd強(qiáng)度條件： ? ? 11m a x ?? ?? ??????nKd： 構(gòu)件的工作安全系數(shù)： 1m a xm a x01?? ?? ???????? Knd（ 1311） 強(qiáng)度條件