機械設計的一般程序(參考版)
2025-08-10 10:51本頁面
【正文】 18 雙向變應力下零件疲勞強度計算一、雙向應力零件剖面上同時作用有彎曲與扭轉應力，拉伸與壓縮等任意一組二維應力時稱為雙向應力二、（彎扭復合）雙向變應力下零件的疲勞強度計算雙向變應力極限應力線圖曲線方程：（1）等安全系數(shù)曲線計算安全系數(shù)：（2）（2）帶入（1）中： 壽命系數(shù)： 等效循環(huán)次數(shù)：（其中：）系數(shù)：等效應力幅：說明：作零件的強度計算時采用等效應力幅計算式時，求當量循環(huán)次數(shù)時，的應力幅應不計。 等效循環(huán)次數(shù) 令： (4)按損傷等效假設有：(3)（3）式表示各級應力作用的結果達到了疲勞損傷臨界狀態(tài)。(2)將(1)代入(2)得：即：(1)Miner方程：— 損傷率達到100%時，材料發(fā)生疲勞破壞二、規(guī)律性非穩(wěn)定變應力下材料的疲勞強度計算基本思想：等效循環(huán)次數(shù)與條件疲勞極限（ r=－1為例）(即為對稱循環(huán)的應力幅，若的當量應力幅)由材料疲勞曲線方程: N1 n1 …分別作用次數(shù)17 規(guī)律性非穩(wěn)定變應力下零件疲勞強度計算說明：（1）穩(wěn)定變應力：循環(huán)特性為r、恒定不變（2）非穩(wěn)定變應力：循環(huán)特性為r，作用過程中等按一定的規(guī)律周期變化.問題：如何用穩(wěn)定變應力的實驗結果和計算方法解決非穩(wěn)定變應力的強度計算.一、線性疲勞損傷積累理論疲勞損傷累積概念（1）低于的應力不產生損傷；（2）高于的應力每作用一次都使材料產生一定的損傷；（3）損傷積累到一定程度后，材料將發(fā)生疲勞破壞。 靜強度計算安全系數(shù)： 有限壽命疲勞強度計算靜強度計算若工作應力點M位于靜強度區(qū)OE’D，極限應力點M’為OM與DE’的交點，零件受靜強度制約，直線DE’上任意點的極限應力值為： 極限應力：無限壽命安全系數(shù)： r=C簡單加載分析—(1) r=C加載曲線為過原點的直線，極限應力點M’為直線OM與極限應力曲線的交點；(2)OE’分極限應力線圖為兩區(qū)，OA’E’—疲勞強度區(qū)；OE’D—靜強度區(qū)無限壽命零件疲勞強度計算OM：A’E’: 聯(lián)立直線OM’ 和A’E’的方程，求得交點M’()的坐標 （2）確定極限應力點M(,)— 求對應工作應力點M,加載規(guī)律不同，極限應力點M’不同。 二、非對稱循環(huán)應力下零件的疲勞強度計算（r=C）極限應力線圖分析無限壽命時的強度計算（1）工作應力 M()—由載荷、結構確定計算,，求危險點的：A’E’: E’D: 實驗表明（）只影響變應力的應力幅部分，不影響平均應力。工程上常用簡化的疲勞極限線圖近似。 工作應力點位于ACB以內時，材料不發(fā)生破
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