第二章机械零件的疲劳强度设计S2-1 概述S 2-23疲劳曲线和极限应力图$ 2-3影响零件疲劳强度的主要因素S2-4受稳定循环应力时零件的疲劳强度S 2-5 受规律性不稳定循环应力时零件的疲劳强度
第二章 机械零件的疲劳强度设计 §2-1 概 述 §2-2 疲劳曲线和极限应力图 §2-3 影响零件疲劳强度的主要因素 §2-4 受稳定循环应力时零件的疲劳强度 §2-5 受规律性不稳定循环应力时零件的疲劳强度
S 2-1概述一、 疲劳破坏脆性断裂区机械零件在变应力作用下，应力的每次作用对零件造成的损伤累积到一定程度时，先在零件的表面或内部将出现（萌生）裂纹。之后裂纹逐渐扩展这种缓慢形成的破坏称为“疲直到发生完全断裂。疲劳纹劳破坏”疲劳源疲劳区“疲劳破坏”是变应力作用下的失效形式。疲劳破坏的特点：.0.g低于，甚至低于疲劳断裂时：受到的Xb)断口通常没有显著的塑性变形。不论是脆性材料，还是塑性材料，均表现为脆性断裂。一更具突然性，更危险。C疲劳破坏是一个损伤累积的过程，需要时间。寿命可计算。d）疲劳断口分为两个区：疲劳区和脆性断裂区
§2-1 概 述 §2-1 概 述 一、疲劳破坏 机械零件在变应力作用下，应力的每次作用对 零件造成的损伤累积到一定程度时，先在零件的表 面或内部将出现（萌生）裂纹。之后裂纹逐渐扩展 直到发生完全断裂。这种缓慢形成的破坏称为 “疲 劳破坏” 。 “疲劳破坏”是变应力作用下的失效形式。 疲劳破坏的特点： a）疲劳断裂时：受到的 低于 max ， 甚至低于 b 。 s c）疲劳破坏是一个损伤累积的过程，需要时间。寿命可计算。 概述2 脆性断裂区 疲劳区 疲劳纹 疲劳源 b）断口通常没有显著的塑性变形。不论是脆性材料，还是塑性材料，均表现 为脆性断裂。—更具突然性，更危险。 d）疲劳断口分为两个区：疲劳区和脆性断裂区
概述变应力的类型随机变应力变应力分为循环应力循环应力有五个参数：随机变应力最大应力：Omax最小应力：minOmaxOmax +Omin平均应力：ommin20mmax-Omin应力幅：Qa2循环应力Omin应力比：（循环特性）40max用这五个参数中的任意两个即可准确描述一个循环应力
概述2 概 述 二、变应力的类型 用这五个参数中的任意两个即可准确描述一个循环应力。 循环应力 最大应力：max 应力比： max min r = 变应力分为 循环应力 随机变应力 循环应力有五个参数： 随机变应力 2 max + min = 2 max − min = 最小应力：min 平均应力：m 应力幅： a （循环特性）
概述对称循环应力稳定循环应力脉动循环应力循环应力非对称循环应力规律性不稳定循环应力脉动循环应力对称循环应力规律性不稳定循环应力r=0、 Omin=0r=-l、 om=0
概述3 概 述 循环应力 规律性不稳定循环应力 稳定循环应力 对称循环应力 脉动循环应力 非对称循环应力 对称循环应力 规律性不稳定循环应力 r = -1、 m ＝0 脉动循环应力 r=0、 min＝0
S 2-2疲劳曲线和极限应力图1)材料的疲劳极限αrN：应力比为r的循环应力作用下，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力max，（{变应力的大小可按其最大应力进行比较）2) 疲劳寿命N：材料疲劳失效前所经历的应力循环次数。r不同或N不同时，疲劳极限rN则不同。O jm在疲劳强度计算中，取V一、疲劳曲线是在应力比r一定时，表示疲劳极限与循环次数N之间关系的曲线。Igal低周循环高周循环有限寿命区十无限寿命区NN01gNNo10(10%)b)a)
1)材料的疲劳极限 ：应力比为 r 的循环应力作用下，应力循环 N 次后，材 料不发生疲劳破坏时所能承受的最大应力 ，（变应力的大小可按其最 大应力进行比较） max ( ) max §2-2 疲劳曲线和极限应力图 rN §2-2 疲劳曲线和极限应力图 2）疲劳寿命N：材料疲劳失效前所经历的应力循环次数。 一、疲劳曲线 是在应力比 r 一定时，表示疲劳极限与循环次数 N 之间关系的曲线。 r 不同或 N 不同时，疲劳极限 则不同。 在疲劳强度计算中，取 ＝ 。 rN rN lim rN