可靠性理論－第7章疲勞可靠性試驗方法9節(jié)(參考版)
2025-05-08 22:18本頁面
【正文】 ?????niiNnN1lg1lg?例 ? 某合金鋼零件 Smax=166MPa,r=下，測得一組 n＝ 10個試件的疲勞壽命如表所示，試估計其 R分別為 ％、 90％和 50％的總體安全壽命。39。39。11NdNNNNNPNPNNNff?????????)()(]2)(e x p [21)ln()(39。(ex p [21)ln()(10 239。 ?令)(]2)39。239。39。 ?令]2 )( l nex p [21)( 2ln2lnln NNNNNNf ???????)( l n]2)ln( l nex p [21)ln( l n)( l n1ln2ln2ln11NdNNNNPNPNNNff? ??????????疲勞壽命服從對數(shù)正態(tài)分布 概率密度： 式中 N為隨機變量，即疲勞壽命（達到破壞時的循環(huán)次數(shù)）。 Si和 Sj分別為兩個不同的應力水平， Ni和 Nj相應的極限循環(huán)次數(shù)。 如設：在等效應力 σ v 作用下的疲勞壽命是 N1次，循環(huán)的等效次數(shù)是 Nv次，其壽命損傷率為： 。 ⑵按等效穩(wěn)定變應力進行強度計算，有兩種方法： ①等效循環(huán)次數(shù)法；②等效應力法。 試驗證明： ①當各個作用的應力幅無巨大的差別以及無短時的強烈過載時，這個規(guī)律是正確的；②當各級應力是先作用最大的，然后依次降低時，式中的等號右邊將小于 1；③當各級應力是先作用最小的，然后依次升高時，則式中等號右邊要大于1。而 n1次循環(huán)的損傷率就為 n1/N1； …… 非穩(wěn)定變應力機械零件的疲勞強度計算 ☆ 疲勞損傷累積理論 ——Miner法則 假說內容是：在使初始裂紋形成和擴展的過程中，零件或材料內部的損傷時逐漸積累的，累積到一定程度才發(fā)生疲勞破壞，而不論其應力譜如何。應根據(jù)試驗，求載荷變化的統(tǒng)計規(guī)律，然后用統(tǒng)計疲勞強度的方法去處理。 假說的數(shù)學表達式： 11nn2211 ????? ?iiNnNnNnNn 或?非穩(wěn)定循環(huán)變應力 規(guī)律性非穩(wěn)定循環(huán)變應力 隨機循環(huán)變應力 例如：汽車的鋼板彈簧。這類問題應根據(jù)疲勞損傷累積假說進行計算。對于一般結構鋼，當其同時有周期相同和相位相同的彎曲和扭轉對稱穩(wěn)定循環(huán)變應力時，彎、扭復合對稱循環(huán)變應力下的強度條件式為： 許用安全系數(shù)的選擇 Sσ、 Sτ——為單向應力狀態(tài)安全系數(shù)值。 F ③ σ min=常數(shù)的情況 常數(shù)??? am ??? m i nm i n??? ?? am兩個區(qū)域 OGEF區(qū)：疲勞強度區(qū) SEF區(qū)：靜強度區(qū) 例如：緊螺栓聯(lián)接的螺栓承受軸向變載荷時 rmrar ??? ??m a xSr ?? ?m a x其安全系數(shù)見有關公式． G E 復合穩(wěn)定循環(huán)變應力的安全系數(shù) 例如：轉軸工作時，往往同時產生彎曲應力和扭轉應力，即在復合循環(huán)變應力狀態(tài)下工作。 ① 對于試件，安全系數(shù)為： ② 對于實際工作的零件，還應考慮綜合影響因素，則零件的實際安全系數(shù)為： 1. 單向穩(wěn)定變應力的安全系數(shù) a1?????Sa1?????S或 ? ? aD1???? kS?? ? ?aD1???? kS??或 ⑴ 當試件受對稱循環(huán)應力作用時 ⑵ 當試件受非對稱循環(huán)應力作用時 ◇ 工作應力點 ——m或 n點，坐標為（ σm， σa），則： ◇ 極限應力點 （ 試件的破壞點 ） ——M或 N點，坐標為（ σrm， σra）
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