【導(dǎo)讀】本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

　　

【正文】 劃痕，劃傷，腐蝕，因?yàn)樗鼈兇蟠蠼档土慵钠趶?qiáng)度。 應(yīng)力集中 突然變化的幾何形狀，尤其是尖銳凹槽和缺口在高應(yīng)力集中發(fā)生，是有可能發(fā)生疲勞破壞 的地方。應(yīng)注意的設(shè)計(jì)和制造的循環(huán)加載零件應(yīng)力集中系數(shù)保持為較低值。我們將利用應(yīng)力集中因素，從 這節(jié) 中的方法發(fā)現(xiàn)，講的 是計(jì)算壓力， 而不是 許用強(qiáng)度 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 共 17 頁 缺陷；裂縫 材料內(nèi)部缺陷 ， 尤其是在鑄件內(nèi)部缺陷可能是疲勞裂紋的地方開始關(guān)鍵零部件，可通過檢查內(nèi)部缺陷的 X 射線技術(shù)，如果他們沒有得到檢查，一個(gè)高于平均設(shè)計(jì)因素應(yīng)該被指定為鑄造件，并以較低的耐力強(qiáng)度應(yīng)使用。 溫度 大多數(shù)材料在高溫下耐力強(qiáng)度 較低。 報(bào)道中的值是房間的溫 度。 160176。 F(72176。 C)以上的溫度會(huì)減少其韌性材料強(qiáng)度大部分耐久性。 非統(tǒng)一的材料性能 不同材料在不同方向上有不同的材料特性是因?yàn)?進(jìn)行處理的方式 不同， 冷軋薄板或 棒 的產(chǎn)品通常在軋制方向的強(qiáng)于他們?cè)跈M向方向 。 疲勞試驗(yàn)過程中很可能已經(jīng)運(yùn)行在測(cè)試桿以較強(qiáng)的方向， 這種材料在強(qiáng)調(diào)橫向方向可能導(dǎo)致較低的耐力力量。 非均勻性也可能存在，因?yàn)椴煌暾暮缚p熔深，夾渣附近，并在部分在焊縫幾何形狀變化。對(duì)熱處理材料焊接可能會(huì)因?yàn)楫?dāng)?shù)氐暮缚p附近退火材料的強(qiáng)度 而改變 。有些焊接過程可能 產(chǎn)生 殘余拉應(yīng)力 而 降低了材料的有效持久強(qiáng)度。焊后退火或正火通常用來緩解這些壓力，但這種方法對(duì)基體材料強(qiáng)度的影響必須予以考慮。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁 共 17 頁 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁 共 17 頁 殘余應(yīng)力 疲勞破壞通常開始在相對(duì)較高的拉應(yīng)力的位置。任何制造過程中往往會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力會(huì)降低組件的持久強(qiáng)度已經(jīng)提到的 焊接就是 一個(gè)可能會(huì)產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力 的過程 。研磨和加工，特別是高的材料去除率，也造成不良的殘余拉應(yīng)力。循環(huán)加載的關(guān)鍵部件加工領(lǐng)域應(yīng)以溫和的方式或理由。 生產(chǎn)過程的殘余壓應(yīng)力可以證明是有益的。 噴砂處理和強(qiáng)化就是這 樣兩種方法， 噴丸 是利用高速丸流的沖擊作用清理和強(qiáng)化基體表面的過程 。 噴丸采用了表面上的一系列沖擊，曲軸，彈簧，循環(huán)載荷等機(jī)械零件可以受益于這些方法 腐蝕與環(huán)境因素 耐力強(qiáng)度數(shù)據(jù)通常測(cè)量 空氣中的標(biāo)本。揭露出一個(gè)的水，鹽溶液，或其他腐蝕性環(huán)境工作條件中能顯著降低有效持久強(qiáng)度。腐蝕可能導(dǎo)致有害的局部表面粗糙度，也可以改變內(nèi)部晶粒結(jié)構(gòu)和外置式換熱器材料化學(xué)性質(zhì)。 鋼接觸到氫尤其受到不利影響。 氮化 氮化是一種合金鋼表面硬化過程中，被加熱的物質(zhì)在氮?dú)猸h(huán)境中，以 950℉（ 514℃）緩慢冷卻。氮化后可實(shí)現(xiàn)耐力強(qiáng)度提高 50％以上。 鍛造與鑄造材料 金屬合金具有類似的化學(xué)成分可以是鍛造或鑄造生產(chǎn)的最后形式。鍛造材料通常軋制或拉伸。鍛造材料在沒有明顯的應(yīng)力集中通常具有比同類鑄鐵材料耐久度較 高的地區(qū)。然而，在缺口和其他間斷附近，鍛造和鑄造材料的強(qiáng)度耐力更接近相等。這種現(xiàn)象的一個(gè)可能的解釋是，鑄造材料很可能擁有比鍛造材料更各向同性的材料性能和較少受到應(yīng)力集中的影響。 如果使用更保守的方法，建議了如果使用鑄鋼，則 系數(shù)應(yīng)用到基本的持久強(qiáng)度。如果是鑄鐵則推薦 應(yīng)力類型 耐力強(qiáng)度數(shù)據(jù)是從旋轉(zhuǎn)梁測(cè)試，完全扭轉(zhuǎn)，重復(fù)生產(chǎn)的正常壓力。開發(fā)與生產(chǎn)的最大壓力是在試樣表面，葉片的應(yīng)力為零，線性的圓形橫截面的中心。如果實(shí)際加載是從不同的彎曲加載的，則一個(gè)影響裝載方式的因素應(yīng)該應(yīng)用于耐久力 軸向拉力 在純拉力下，所有的材料，不僅僅是表面， 正在承受最大的壓力。 這個(gè)值所對(duì)應(yīng)的彎曲疲勞強(qiáng)度 因素 ，以反映此不同的行為 應(yīng)力作用比對(duì)耐力的力量 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁 共 17 頁 圖 510 顯示了一個(gè)給定材料耐力強(qiáng)度數(shù)據(jù)一般變化時(shí)的應(yīng)力比 R 變化從 到 +，覆蓋范圍包括下列例子： ■重復(fù)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（圖 53）與 r= ■部分逆轉(zhuǎn)波動(dòng)與拉伸應(yīng)力平均應(yīng)力【圖 54（ b）】 。r0 ■重復(fù)，單向拉伸應(yīng)力（圖 56）和 r =0 ■拉應(yīng)力波動(dòng) 54（ a）， 0r ■靜態(tài)應(yīng)力（圖 51）與 r= 1 注意，圖 510 只是一個(gè)例子，它不應(yīng)該被用來確定點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù) . 如果這些數(shù)據(jù)是需要一個(gè)特定的材料，該材料的具體數(shù)據(jù)必須無論是實(shí)驗(yàn)或出版的文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)。 最具破壞性的壓力，就是重復(fù)顛倒與 R= 1 的壓力。（見參考文獻(xiàn) 2 第 27 頁）回想一下，在彎曲旋轉(zhuǎn)軸，如圖 52 所示是一個(gè)遭受了應(yīng)力比 R=1 負(fù)載的例子 平均波動(dòng)與壓縮應(yīng)力就如部分顯示應(yīng)力（ c）和（ d）。圖 54 沒有顯著影響材料的疲勞耐力力量，因?yàn)槭从诶鞈?yīng)力區(qū)。 請(qǐng)注意圖的持久強(qiáng)度 Sn 作為鋼的抗拉強(qiáng)度功能，如 510 顯示的曲線。這些數(shù)據(jù)適用于理想的拋光試樣，不包括 在本節(jié)討論的任何其他因素。 例如，曲線的 R=（扭轉(zhuǎn)彎曲）表明，對(duì)鋼材的強(qiáng)度大約是耐力的極限強(qiáng)度的 倍（ 錫）因裝載周期（約 10 或更高）。 這是一個(gè)很好的鋼材的一般估計(jì)。圖表還顯示，負(fù)載類型生產(chǎn) r 大于 ，但小于 有一對(duì)耐力強(qiáng)度的影響較少。這說明了使用從扭轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)數(shù)據(jù)是最保守的。 我們不會(huì)直接用圖 510 來解決這本書里的問題，因?yàn)槲覀児浪銣?zhǔn)確的耐力強(qiáng)度的程序是由圖 59來開始計(jì)算的，此圖體現(xiàn)了從逆向彎曲試驗(yàn)中得出的數(shù)據(jù)。 因此應(yīng)力比的影響本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁 共 17 頁 已經(jīng)包括在內(nèi)。此章 59 的部分包括了分析加載狀況 的方法，比如出現(xiàn)以下的狀況：波動(dòng)應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力比不同于 R=。 可靠性 耐久力在圖 59 所示的數(shù)據(jù)代表鋼的強(qiáng)度從擁有適當(dāng)?shù)臉O限強(qiáng)度和表面狀況標(biāo)本多次試驗(yàn)得出的平均值。當(dāng)然，有數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的變化，也就是說，有一半是高，一半人更在給定曲線的報(bào)告值低。曲線，那么，代表著 50％的可靠性，表明了零件一半會(huì)失敗顯然，最好是設(shè)計(jì)一個(gè)更高的可靠性，比如 90％， 99％，或 ％。一個(gè)可以用來估計(jì)比設(shè)計(jì)可用于生產(chǎn)可靠性高值低強(qiáng)度的耐力的因素。理想情況下，應(yīng)獲得對(duì)材料的實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中使用的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn) 8 顯示了用于 分析這些數(shù)據(jù)的方法。通過使對(duì)數(shù)據(jù)分布的力量形成一定的假設(shè)。參考文獻(xiàn) 8 還報(bào)告近似可靠性因素 Cr 的值。我們將運(yùn)用這些因素的平均持久強(qiáng)度。