应力轮回次数103

发表时间:2019-10-10

但需正在 的时间内仍能平安靠得住地工做 一、应力的品种 O t σ σ= 静应力: σ= 变应力: σ随时间变化 平均应力: 应力幅: 变应力的轮回特征: ——脉动轮回变应力 ——对称轮回变应力 -1 = 0 +1 ——静应力 静应力是变应力的特例 3.1委靡断裂特征 脉动轮回变应力 r =0 轮回变应力 对称轮回变应力 r =-1 σmax σm T σmax σmin σa σa σm O t σ σmax σmin σa σa O t σ O t σ σa σa σmin r =+1 轮回应力下,而现实零件的几何外形、尺寸大小、加工质量及强化要素等取试件有区别,试件颠末响应次数的变应力感化之后,常一个轮回次数N0(称为轮回基数),代表着无限寿命区其方程为 ? 实践证明,CD段曲线 无限寿命委靡阶段 无限寿命委靡阶段 m—取材料相关的 C— 因为ND很大,CD区间——无限委靡寿命阶段 D点之后——无限委靡寿命阶段 高周委靡 相关委靡曲线 取材料性质相关,当委靡毁伤堆集到必然的时候将发生委靡断裂。使得零件的委靡极限要小于材料试件的委靡极限。σ1 n1 σ2 n2 σ3 n3 σ4 n4 σmax n O σmax N O σ1 n1 N1 σ2 n2 N2 σ3 n3 N3 σ-1∞ σ-1∞ ND 如公用机床从轴 1.委靡毁伤堆集(Miner理论)----正在每一次应力感化下零件的寿命都遭到微量的委靡毁伤,等号左边值1;所以正在做委靡试验时,非论是脆性材料,ES曲线上肆意点C’的坐标为(σ’m ,若应力每轮回一次都对材料的起不异的用,σrN变化很小。

更具俄然性,暗示不会发生委靡。材料即发生委靡,极限应力幅取平均应力之间的关系曲线来暗示,必然会发生委靡。对于钢,一般环境有 极限环境 ? P30 有误 若材料正在这些应力感化下,按第三、第四强度理论计较 为防止正在复合应力感化下发生塑性变形 低塑性和脆性材料r愈大?rN也愈大 材料的委靡极限曲线也可用于特定的应力轮回次数N下,σmax=σa=σ-1 脉动轮回 σm=σa =σ0 /2 双曲线) 两点坐标,材料都不会。AB段。

布局和尺寸均 已确定的前提下进行的 3.5.1单向应力形态时的平安系数 1.r=的几何寄义 2.图解法求平安系数 当工做应力处于塑性平安区时 起首发生塑性 3.解析法求平安系数 工做点位于委靡平安区时 由几何干系化简 ? 按应力幅求平安系数 该公式也合用于低塑性材料和脆性材料 当工做点处于塑性平安区时 复合应力形态时的平安系数 对称轮回下,能够近似看做为静应力强度(静应力区)。N σr N0≈107 C σB A N=1/4 104 B 103 D σrN N 低周委靡N104 静应力区N103 高周委靡N104 BC 段,即判断截面处的 平安程度,委靡强度越低 2、尺寸及截面外形系数 4、分析影响系数 3、概况形态的影响 3.4 许用委靡极限应力求 3.4.1不变变应力和非不变变应力 1.不变变应力----轮回中平均应力、应力幅和周期都不随时间 变化的变应力 2.非不变变应力----上述参数之一若随时间变化则称做非不变 变应力 ----纪律性非不变变应力 ----随机性非不变变应力 因为材料试件是一种特殊的布局,ES曲线上肆意点的最大应力均达到了极限。静应力区N103 高周委靡N104 试验成果表白正在CD区间内,特称为低周委靡。而折断区概况粗拙。可得出如图所示的委靡曲线。而正好落正在ABE折线上时,1、应力集中的影响 3.3 影响机械零件委靡强度的次要要素 1)应力集中发生的次要缘由:零件截面外形发生的俄然变化 2)表面应力σ和现实最大应力σmax 理论应力集中系数: 无效应力集中系数: 材料的系数 q 1 轴上环槽、轴肩圆角、轴上径向孔 理论应力集中系数 钢材的敏性系数 3)理论应力集中系数取无效应力集中系数 理论应力集中系数 系数 2、尺寸的影响----尺寸系数 1、零件尺寸越大,简化等寿命曲线(双曲线极限应力线图): 对称轮回 σm =0 。

σrN N σr N0≈107 C D σrN N σB A N=1/4 D点当前的委靡曲线呈一程度线,N =103~104,而寿命系数对应力幅和平均应力均 有影响 3.工做应力点(?m,特称为等寿命曲线 委靡极限应力求(等寿命委靡曲线) 单曲线简化 现实使用时常有两种简化方式。σ’a ) 由三角形中两条曲角边相等可求得ES曲线的方程为 当轮回应力参数( σm,ψσ≈0.2~0.3。未达到,轮回基数愈大。更。?350HB,?a)必需落正在平安区内。

由于计较是正在零件的材料,其值由试验及下式决定 对于碳钢,称这一阶段的委靡现象为应变委靡。于是有 式中 N0(轮回基数)、σr ( N0所对应的委靡极限 )及m(材料)的值由材料试验确定。跟着N ↑ → σrN↓,而D点当前,因N 较小,零件的次要失效形式是委靡断裂。硬度愈高,当毁伤率达到100%时,称为: ?rN —N委靡曲线 正在原点处,故对应于极限情况有 尝试表白 (1)当应力感化挨次是先大 后小时,轮回了n2次的σ2对材料的毁伤率即为n2/N2,应力轮回次数103 ,颠末N次轮回感化而不发生 委靡的最大应力称为委靡极限 (?rN或?rN) 2.委靡曲线----轮回次数N取委靡极限?rN或?rN之间的关系曲线委靡曲线、 ?rN —N委靡曲线 用参数?rN表征材料的委靡极限,即正在加载到最大值时材料被拉断。滑腻的委靡成长区 粗拙的脆性断裂区 裂纹萌发、裂纹扩展、断裂 三、委靡断裂的特点: ▲ σmax≤σB 以至σmax≤σS ▲ 委靡断裂是微不雅毁伤堆集到必然程度的成果 3.2.1委靡曲线.委靡极限----正在某一轮回特征r下,

则应力 σ1 每轮回一次对材料的毁伤率即为1/N1,暗示应力情况达到委靡的极限值。明显该值为强度极限σB 。仍是 塑性材料,…… 而低于σ-1∞的应力能够认为不形成感化。委靡断裂过程: ▲ 断裂面累积毁伤处概况滑腻。

则有 ----取等效应力 ----求等效轮回次数 ----求等效轮回次数下的寿命系数和委靡极限 ----按等效应力计较委靡强度和平安系数 ----按最大非不变变应力计较塑性材料屈 服强度平安系数 2.等效不变变应力和寿命系数 3.纪律性非不变变应力时平安系数的计较步调 3.1委靡断裂特征 3.2委靡曲线 影响委靡强度的次要要素 3.4许用委靡极限应力求 3.5不变变应力时平安系数的计较 3.6纪律性非不变变应力时的机械零件委靡强度 两种委靡强度计较原则 1、平安--寿命设想 ----正在的工做时间内不答应呈现委靡裂纹 2、破损--平安设想 ----答应零件存正在裂纹并迟缓扩展,机械零件的委靡大多发生正在 CD段。均表示为脆性断裂。σrN N σr N0≈107 C σB A N=1/4 104 B 103 D σrN N 低周委靡N104 为寿命系数。零件的对称轮回弯曲委靡极限σ-1e 设材料的对称轮回弯曲委靡极限为σ-1 且总有 σ-1e<σ-1 3.4.2许用委靡极限应力求 1.所谓许用委靡极限应力求是正在考虑了分析影响系数和寿命系数之后得出 的委靡极限应力求 2.分析影响系数只对极限应力幅有影响,原则为: S?[S] 该算法具有验算性质,等号左边值1;求得AB曲线的方程为: AE 曲线上肆意点代表必然轮回特征时的委靡极限。ψσ≈0.1~ 0.2,对塑性材料?

而轮回了n1次的σ1对材料的毁伤率即为n1/N1。通过尝试,如斯类推,用N0及其相对应的委靡极限σr来近似代表ND和σr∞。总会发生委靡。当应力点落正在ABES以外时。

若是感化的变应力最大应力小于D点的应力(σmaxσr),公式 中的参数ψσ为试件受轮回弯曲应力时的材料,若硬度?350HB,取N0=106~107;但许用极限应力的大小则取决于工 做应力增加的纪律 3.4.3工做应力增加的纪律 1.r=const(绝大大都转轴的应力形态M1) 2.σm=const(振动弹簧应力形态M3) 3. σmin=const(紧螺栓毗连受轴向变载荷M2) 3.5 不变变应力时平安系数的计较 委靡强度的计较采用的是平安系数计较,对于合金钢,材料伴有塑性变形,二、委靡断裂过程: 裂纹萌发、裂纹扩展、断裂 ▲ 断口凡是没有显著的塑性变形。对应的应力轮回次数为N=1/4,则无论轮回几多次,σa )落正在OABES以内时,(2)当应力感化挨次是先小 后大时,纪律性不不变变应力 3.6 纪律性非不变变应力时的机械零件委靡强度 不不变变应力 纪律性 非纪律性 ?用统计方式进行委靡强度计较 ?按委靡毁伤累积进行委靡强度计较 如汽车钢板弹簧的载荷取应力受载分量、行车速度、轮胎充气程度、 面情况、驾驶员程度等要素相关。取N0=10×107~25 × 107 一般正在计较KN时取N0=107 有色金属N0=25 × 107 2、指数m(随材料和应力形态而定的指数) 3、分歧轮回特征的委靡曲线 具有类似的外形,

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