西安交通大学：《材料力学 Mechanics of Materials》课程教学资源（课件讲稿）第三部分 专题讨论（共四章，主讲：殷民）

13-1疲劳坏的概念 随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。 ▣构件在交变载荷的作用下，应力也随时间发生周期性变 化，此种应力称为交变应力。 F=Ft=F(t+T) o=o(1)=o(t+T) 0= M y(t)=Rsin ot

 t  随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。  构件在交变载荷的作用下，应力也随时间发生周期性变 化，此种应力称为交变应力 。 y(t) IM   y(t)  Rsin t F  F(t)    (t)  F(t T)   (t  T ) 13-1 疲劳破坏的概念 F F 1 2 3  4 1 2 3 4 1

13-1疲劳破坏的概念 应力循环：交变应力每重复变化一次的过程。 疲劳破坏：构件在交变应力的作用下发生的破坏。 疲劳强度(Fatigue Strength):构件抵抗疲劳破坏的能力。 疲劳破坏的主要特点： 1.疲劳破坏是一个损伤积累的过程，要经历一定次数的应力 循环； 2.疲劳强度远小于材料的强度极限，甚至小于屈服极限； 3.无论塑性材料还是脆性材料，疲劳破坏时都发生脆性断裂， 无明显塑性变形，所以危害极大； 4.疲劳断口具有明显的特征，有光滑区和粗糙区两个区域

● 应力循环 ：交变应力每重复变化一次的过程。 ● 疲劳强度 (Fatigue Strength)：构件抵抗疲劳破坏的能力。 ● 疲劳破坏：构件在交变应力的作用下发生的破坏。 2．疲劳强度远小于材料的强度极限，甚至小于屈服极限； ● 疲劳破坏的主要特点： 3．无论塑性材料还是脆性材料，疲劳破坏时都发生脆性断裂， 无明显塑性变形，所以危害极大； 1．疲劳破坏是一个损伤积累的过程，要经历一定次数的应力 循环； 4．疲劳断口具有明显的特征，有光滑区和粗糙区两个区域。 13-1 疲劳破坏的概念

13-2 交变应力及其循环特征 如何描述交变应力： 最大应力：Omax max 最小应力：min 平均应力：n=(omx +Omn〉 应力幅：Oa= max n》 循环特征：最小应力与最大应力的比值 min max

( ) 21 平均应力： m   max  min ( ) 21 应力幅：  a   max  min max min   r  循环特征：最小应力与最大应力的比值 最大应力： max 最小应力： min 13-2 交变应力及其循环特征 如何描述交变应力：  t max min a m

13-2交变应力及其循环特征 对称循环 脉动循环 静应力 =-1 r=0 r=1 =-0min ≠0 max 二min 0m=0 Omin =0 =0 Oa=Omx =-Omin 0。=0m=0mx 二0in 应力幅不随时间发生改变的交变应力称为等幅交变应力， 反之称为变幅交变应力

 max   min  0  m   max  min    a r  1 0  max  0  min  max 2 1  a   m   r  0  max   min  0  a   max  min   m r  1 13-2 交变应力及其循环特征 静应力  t 脉动循环  t 对称循环  t 应力幅不随时间发生改变的交变应力称为等幅交变应力， 反之称为变幅交变应力