【正文】 如果 r?? ?m ax,試件經(jīng)過無數(shù)次循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞 , 其中 r? 為持久極限 。故在交變應力下，材料的強度指標應重新設定。 133 材料的持久極限 如前所述：構件在交變應力下，當最大應力低于屈服極限時，就可能發(fā)生疲勞破壞。 0m in ?? 0?rm a x21 ??? ??ma（ 4）靜應力也可以看成是交變應力的一種特性 : m inm a x ?? ? 0?a?m??? ?? m inm a x 1?r（ 5）穩(wěn)定交變應力：交變應力的最大應力和最小應力的值，在工作過程中始終保持不變，稱為穩(wěn)定交變應力，否則稱為不穩(wěn)定交變應力。如： (1) 對稱循環(huán)： m inm a x ?? ?? 1??r 0?m? m a x?? ?a(2) 非對稱循環(huán)： 0?m?任一非對稱循環(huán)都可以看成是靜應力 m?和幅度為 a?的對稱循環(huán)疊加的結果。當 m inm ax ?? ?(數(shù) ?tmax?m?min??tmax?m?min?2m i nm a x ??? ??m—— 平均循環(huán)應力 2m i nm a x ??? ??a—— 循環(huán)振幅 　　　m a xm i n???r —— 循環(huán)特征 上述幾個參數(shù)是描述交變應力狀態(tài)下構件的應力變化規(guī) 律的幾個參數(shù)，我們稱為循環(huán)特性參數(shù)。像 稱其為對稱循環(huán)，否則為非對稱循環(huán)。 ? 粗糙區(qū) ? 光滑區(qū) ? 裂紋源 目錄 167。當裂紋逐步擴展到一定限度時，便可能驟然迅速擴展，使構件截面嚴重削弱，最后沿嚴重削弱了的截面發(fā)生突然脆性斷裂。裂紋尖端 的嚴重應力集中，促使裂紋 逐漸擴展，由微觀變?yōu)楹暧^ 。 二、疲勞破壞構件的特征： 三 、 疲勞破壞的解釋： 由于構件的形狀和材料 不均勻等原因，構件某些局 部區(qū)域的應力特別高。 ，應力隨時間變化經(jīng)過多次重復，其循環(huán)次 數(shù)與應力的大小有關。 ，最大應力值一般低于靜載荷作用下 材料的抗拉 (壓 )強度極限 σb，有時甚至低于屈服極限 σs ，一般沒有顯著的塑性變形，即使是 塑性材料也是如此。 。 是由交變應力造成的，且危害性很大。 二 、 交變應力所造成的危害 ： 機械零件的破壞 10080如列車輪軸的疲勞破壞會引起列車出軌。即使是塑性較好的材料，斷裂前也沒有明顯的塑性變形。 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： 交變應力 ： 構件中點的應力狀態(tài)隨時間而作周期性變化的應力。 131 交變應力及疲勞破壞 大家考慮一下我們的日常所見，即可發(fā)現(xiàn)，工程中的許多載荷是隨時間而發(fā)生變化的，而其中有相當一部分載荷是隨時間作周期性變化的。 138 彎曲和扭轉組合交變應力下構件的疲勞強度計算 167。 136 持久極限曲線及其簡化折線 167。 134 影響構件持久極限的因素 167。 132 交變應力的循環(huán)特性應力幅度和平均應力 167。本章要點 （ 1）交變應力的循環(huán)特性 （ 2）材料的持久極限 （ 3）持久極限的影響因素 （ 4）疲勞破壞的機理 重要概念 交變應力、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)應力 167。 131 交變應力及疲勞破壞 目錄 167。 133 材料的持久極限 167。 135 對稱循環(huán)下構件的疲勞強度計算 167。 137 不對稱循環(huán)下構件的疲勞強度計算 167。 139 提高構件疲勞強度的措施 167。例如火車的輪軸。 疲勞破壞 ： 在交變應力下， 雖然最大應力 小 于屈服極限 ，長期重復之后，也會突然斷裂。這種破壞現(xiàn)象習慣上稱為疲勞破壞。汽輪機任一葉片的疲勞破壞將打斷整圈葉片，且破壞前無明顯征兆，故常常令人防不勝防。如 。 （鑄鐵）構件在靜載下脆性破壞的斷 口相似。在構件破壞的斷口上，明顯地存在著兩 個區(qū)域：光滑區(qū)和顆粒粗糙區(qū)。應力愈大，循環(huán)次數(shù)愈少。在長 期交變應力作用下，于上述 應力特別高的局部區(qū)域，逐 步形成微觀裂紋。裂紋尖端一般處于三向拉 伸應力狀態(tài)下，不易出現(xiàn)塑 性變形。從上述解釋與疲勞破壞斷面的特征較吻合，故較有說服力。 132 交變應力的循環(huán)特性 應力幅度和平均應力 從前面的應力時間曲線中，可看出：在承受交變應力的構件中，軸中的彎曲應力每轉一周就要從最大值 max? 變到最小值 min?然后又恢復到最大值，即：軸每轉一周，應力就完成一次循環(huán)。 值上）時，我們 ， 這樣應力每循環(huán)一次，我們就稱為一個應力循環(huán)。從這幾個參數(shù)，我 們可很直觀地看出構件的應力變化規(guī)律。 （ 3）脈動循環(huán)：變動于零到某一最大值之間的交變應力循環(huán)，稱為脈動循環(huán)。 目錄 167。因此，屈服極限或強度極限等靜強度指標已不能作為疲勞破壞的強度指標。 一 、 實驗： 把一級相同的試件從高到低加上一定載荷使其承