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《應(yīng)力疲勞SN曲線.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、按照作用循環(huán)應(yīng)力的大小，疲勞可分成為應(yīng)力疲勞(StressFatigue)和應(yīng)變疲勞(StrainFatigue)。載荷譜特征描述StressRangeMeanStressStressRatioWhataretheimportantparameterstocharacterizeagivencyclicloadinghistory?Stressamplitude特例載荷譜特征描述恒幅循環(huán)載：R=-1Sa=Smax=SS-N曲線是材料的基本疲勞性能曲線壽命N定義為到破壞的循環(huán)次數(shù)S-N曲線的一般形狀及若干特性值壽命為N循環(huán)的疲勞強(qiáng)度疲勞極限Sf(R=-1)或S-1基本S-N曲線(R=-1
2、)S-N曲線的一般形狀及若干特性值基本S-N曲線(R=-1)冪函數(shù)Sm?N=CLgS=A+BLgNA=LgC/m雙對(duì)數(shù)lgSlgN指數(shù)式ems?N=CS=A+BLgNA=LgC/mLge單對(duì)數(shù)SlgN三參數(shù)式(S-Sf)m?N=CB=-1/mB=-1/mLgelgSlgNS-N曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式基本S-N曲線(R=-1)張亞軍，S-N疲勞曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式處理方法探討，理化檢驗(yàn)-物理分冊(cè)，2007年43卷11期，563-565S=C?Nn討論應(yīng)力比R的影響，實(shí)際上是討論平均應(yīng)力Sm的影響。R=-1，對(duì)稱循環(huán)時(shí)的S-N曲線，是基本S-N曲線R?-1？平均應(yīng)力的影響(R?-1)證明上式R=-1
3、R<-1R>-1基本S-N曲線在實(shí)踐中，用噴丸、冷擠壓和預(yù)應(yīng)變等方法，在高應(yīng)力細(xì)節(jié)處引入壓縮殘余壓應(yīng)力，是提高疲勞壽命的有效措施。平均應(yīng)力的影響(R?-1)R=-1Sa=0(1-R)Sm=(1+R)SaR=1Sm=0Sa可調(diào)整靜載荷平均應(yīng)力的影響(R?-1)平均應(yīng)力的影響(R?-1)根據(jù)三角形相似Goodman公式GoodmanformulapresenttherelationshipbetweentheR≠-1withR=-1.11GoodmanlinearGerberparabolicMarinquadratic/ellipticBagciKececioglu,Chesterand
4、Dodge平均應(yīng)力的影響(R?-1)[解答]步驟1平均應(yīng)力的影響(R?-1)構(gòu)件受拉壓循環(huán)應(yīng)力作用。已知Smax=800MPa,Smin=80MPa。材料的極限強(qiáng)度為Su=1200MPa。基本S-N曲線可用冪函數(shù)式Sm?N=C表達(dá)，其中C=1.536?1025；m=7.314。試估算其疲勞壽命。例題[注意]S-N曲線主要針對(duì)R=-1得到的，對(duì)于應(yīng)力比不等于1的應(yīng)力循環(huán)，當(dāng)我們計(jì)算其疲勞壽命時(shí)，需要采用Goodman公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換步驟2Goodmanlinearequation平均應(yīng)力的影響(R?-1)步驟3(次)Example:A4340steelbarissubjectedtoaflu
5、ctuatingaxialloadthatvariesfromamaximumof330kNtensiontoaminimumof110kNcompressionthemechanicalpropertiesofthesteelare:Determinethebardiametertogiveinfinitefatiguelifebasedonasafetyfactorof2.5Cylindricalcrosssectionofthebar=A,thevariationofstresswillbe試估算其疲勞壽命。平均應(yīng)力的影響(R?-1)平均應(yīng)力的影響(R?-1)一般而言，構(gòu)件在應(yīng)力
6、水平Si下作用ni次循環(huán)下的損傷為其中：ni是在Si作用下的循環(huán)次數(shù)，由載荷譜給出。Ni是在Si作用下的循環(huán)到破壞的壽命，由S-N曲線確定。Miner線性累計(jì)損傷理論若在k個(gè)應(yīng)力水平Si作用下，各經(jīng)受ni次循環(huán)，則可定義其總損傷為破壞準(zhǔn)則為這就是最簡(jiǎn)單、最著名、使用最廣的Miner線性累積損傷理論。Miner累計(jì)損傷，是與載荷Si的作用先后次序無關(guān)的。1)已知設(shè)計(jì)壽命期間的應(yīng)力譜型，確定應(yīng)力水平。2)已知一典型周期內(nèi)的應(yīng)力塊譜，估算使用壽命。對(duì)于承受變幅疲勞載荷的構(gòu)件，應(yīng)用Miner累積損傷理論，可解決下述二類問題，即：Miner線性累計(jì)損傷理論P(yáng)nMiner線性累計(jì)損傷理論Miner
7、線性累計(jì)損傷理論S0.8S0.6S0.4S2.5?104/S22.5?104/0.64S22.5?104/0.36S22.5?104/0.16S2S2/2.5?104?0.05S2/2.5?104?0.1?0.64S2/2.5?104?0.5?0.36S2/2.5?104?5.0?0.16S2/2.5?104?(0.05+0.1?0.64+0.5?0.36+5.0?0.16)=1.0S=151(MPa)Miner線性累計(jì)損傷理論(2)已知一典型
