機械設(shè)計第03章機械零件強度

1、武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第第3章章 機械零件的強度機械零件的強度3-1 材料的疲勞特性 3-2 機械零件的疲勞強度計算 3-3 機械零件的抗斷裂強度 3-4 機械零件的接觸強度 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、應(yīng)力的種類一、應(yīng)力的種類ot= =常數(shù)常數(shù)脈動循環(huán)變應(yīng)力脈動循環(huán)變應(yīng)力r =0靜應(yīng)力靜應(yīng)力: = =常數(shù)常數(shù)變應(yīng)力變應(yīng)力: 隨時間變化隨時間變化2minmaxm平均應(yīng)力平均應(yīng)力:2minmaxa應(yīng)力幅應(yīng)力幅:循環(huán)變應(yīng)力循環(huán)變應(yīng)力變應(yīng)力的循環(huán)特性變應(yīng)力的循環(huán)特性:maxminr對稱循環(huán)變應(yīng)力對稱循環(huán)變應(yīng)力r =- -1-脈動循環(huán)變應(yīng)力脈動循環(huán)變應(yīng)力-對稱循環(huán)變應(yīng)力對

2、稱循環(huán)變應(yīng)力 -1 -1= 0= 0 +1 +1-靜應(yīng)力靜應(yīng)力maxmTmaxminaamotmaxminaaototaaminr =+1靜應(yīng)力是變應(yīng)力的特例3-1 材料的疲勞特性 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制變應(yīng)力下，零件的損壞形式是變應(yīng)力下，零件的損壞形式是疲勞斷裂疲勞斷裂。 疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠比靜應(yīng)力下材料的強度極限疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠比靜應(yīng)力下材料的強度極限 低，甚至比屈服極限低低，甚至比屈服極限低; 疲勞斷口均表現(xiàn)為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂疲勞斷口均表現(xiàn)為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂; 疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定程度的結(jié)果。疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定

3、程度的結(jié)果。不管脆性材料或塑性材料，零件表層產(chǎn)生微小裂紋；零件表層產(chǎn)生微小裂紋； 疲勞斷裂過程：疲勞斷裂過程： 隨著循環(huán)次數(shù)增加，微裂隨著循環(huán)次數(shù)增加，微裂 紋逐漸擴展；紋逐漸擴展；當(dāng)當(dāng)剩余材料不足以承受載剩余材料不足以承受載 荷時，突然脆性斷裂。荷時，突然脆性斷裂。疲勞斷裂是與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)疲勞斷裂是與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(即使用壽命即使用壽命)有關(guān)的斷裂。有關(guān)的斷裂。 疲勞斷裂具有以下特征：疲勞斷裂具有以下特征： 斷裂面累積損傷處表面光滑，而折斷區(qū)表面粗糙。斷裂面累積損傷處表面光滑，而折斷區(qū)表面粗糙。表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 maxN二、二、 N疲勞曲線疲

4、勞曲線 用參數(shù)用參數(shù)max表征材料的疲勞表征材料的疲勞極限，通過實驗，可得出如圖極限，通過實驗，可得出如圖所示的疲勞曲線。稱為：所示的疲勞曲線。稱為： N疲勞曲線疲勞曲線 104C 在原點處在原點處，對應(yīng)的應(yīng)力循環(huán)，對應(yīng)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)次數(shù)為為N=1/4，意味著在加載意味著在加載到最大值時材料被拉斷。顯到最大值時材料被拉斷。顯然該值為強度極限然該值為強度極限B 。B103tBAN=1/4 在在AB段，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)段，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)103 max變化很小，可以近似看作為變化很小，可以近似看作為靜應(yīng)力強度。靜應(yīng)力強度。 BC段，段，N=103104，隨著，隨著N max ,疲勞現(xiàn)象明顯。疲勞現(xiàn)象明顯。

5、 因因N較小，特稱為：較小，特稱為： 低周疲勞低周疲勞。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 )DrrNNN （ 由于由于N NDD很大，所以在作疲勞試驗時，常規(guī)定一個循很大，所以在作疲勞試驗時，常規(guī)定一個循環(huán)次數(shù)環(huán)次數(shù)N N0 0( (稱為循環(huán)基數(shù)稱為循環(huán)基數(shù)) )，用，用N N0 0及其相對應(yīng)的疲勞極及其相對應(yīng)的疲勞極限限 r來近似代表來近似代表N NDD和和 rr。maxNrN0107CDrNNBAN=1/4 D點以后的疲勞曲線呈一水點以后的疲勞曲線呈一水平線，代表著無限壽命區(qū)其平線，代表著無限壽命區(qū)其方程為：方程為： 實踐證明，機械零件的疲勞實踐證明，機械零件的疲勞大多發(fā)生在大多發(fā)生在

6、CD段。段。)(DCmrNNNNCN可用下式描述：可用下式描述：于是有：于是有：CNN0mrmrN104CB103武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 CD CD區(qū)間內(nèi)循環(huán)次數(shù)區(qū)間內(nèi)循環(huán)次數(shù)N N與疲與疲勞極限勞極限 rN的關(guān)系為：的關(guān)系為：式中，式中， r、N0及及m的值由材料試驗確定。的值由材料試驗確定。m0rrNNN0mrNrNN 試驗結(jié)果表明在試驗結(jié)果表明在CDCD區(qū)間內(nèi)，試件經(jīng)過相應(yīng)次數(shù)的邊區(qū)間內(nèi)，試件經(jīng)過相應(yīng)次數(shù)的邊應(yīng)力作用之后，總會發(fā)生疲勞破壞。而應(yīng)力作用之后，總會發(fā)生疲勞破壞。而DD點以后，如果點以后，如果作用的變應(yīng)力最大應(yīng)力小于作用的變應(yīng)力最大應(yīng)力小于DD點的應(yīng)力（點的應(yīng)力（

7、max 100武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 1.00.80.60.40.2400 600 800 1000 1200 1400 B / Mpa精車精車粗車粗車未加工未加工磨削磨削拋光拋光鋼材的表面質(zhì)量系數(shù)鋼材的表面質(zhì)量系數(shù) 表面高頻淬火的強化系數(shù)表面高頻淬火的強化系數(shù)q 720 1.31.63040 1.21.5720 1.62.83040 1.55試件種類試件種類 試件直徑試件直徑/mm 無應(yīng)力集中無應(yīng)力集中 有應(yīng)力集中有應(yīng)力集中 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 化學(xué)熱處理的強化系數(shù)化學(xué)熱處理的強化系數(shù)q 515 1.151.253040 1.101.15515 1.93.03

8、040 1.32.0化學(xué)熱處理方法化學(xué)熱處理方法 試件種類試件種類 試件直徑試件直徑/mm q 無應(yīng)力集中無應(yīng)力集中 有應(yīng)力集中有應(yīng)力集中 815 1.22.13040 1.11.5815 1.52.53040 1.22.0無應(yīng)力集中無應(yīng)力集中 有應(yīng)力集中有應(yīng)力集中 氮化，膜厚氮化，膜厚0.10.4mm 硬度硬度HRC64 滲碳，膜厚滲碳，膜厚0.20.6mm氰化，膜厚氰化，膜厚 0.2mm 無無應(yīng)力集中應(yīng)力集中 10 1.8武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表面硬化加工的強化系數(shù)表面硬化加工的強化系數(shù)q 720 1.21.43040 1.11.25720 1.52.23040 1.31.

9、8 加工方法加工方法 試件種類試件種類 試件直徑試件直徑/mm q 無應(yīng)力集中無應(yīng)力集中 有應(yīng)力集中有應(yīng)力集中 720 1.11.33040 1.11.2720 1.42.53040 1.11.5無應(yīng)力集中無應(yīng)力集中 有應(yīng)力集中有應(yīng)力集中 滾子碾壓滾子碾壓 噴噴 丸丸武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制NM二、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算二、單向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算 進行零件疲勞強度計算時，進行零件疲勞強度計算時，首先根據(jù)零件危險截面上的首先根據(jù)零件危險截面上的 max 及及 min確定平均應(yīng)力確定平均應(yīng)力m與與應(yīng)力幅應(yīng)力幅a，然后，在極限應(yīng)力，然后，在極限應(yīng)力線圖的坐

10、標(biāo)中標(biāo)示出相應(yīng)工作線圖的坐標(biāo)中標(biāo)示出相應(yīng)工作應(yīng)力點應(yīng)力點MM或或N N。兩種情況分別討論amoS -1CAG-1eD 相應(yīng)的疲勞極限應(yīng)力應(yīng)是極限相應(yīng)的疲勞極限應(yīng)力應(yīng)是極限應(yīng)力曲線應(yīng)力曲線AGC上的某一個點上的某一個點MM或或NN所代表的應(yīng)力所代表的應(yīng)力( (m ，a ) ) 。M或或N的位置確定與循環(huán)應(yīng)力變化規(guī)律有關(guān)。的位置確定與循環(huán)應(yīng)力變化規(guī)律有關(guān)。am 應(yīng)力比為常數(shù)：應(yīng)力比為常數(shù)：r=C可能發(fā)生的應(yīng)可能發(fā)生的應(yīng)力變化規(guī)律：力變化規(guī)律： 平均應(yīng)力為常數(shù)平均應(yīng)力為常數(shù)m=C 最小應(yīng)力為常數(shù)最小應(yīng)力為常數(shù)min=C計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：SSamammaxma

11、xca武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 11CrramO-1CAG-1e D1) r = Const 通過聯(lián)立直線通過聯(lián)立直線OM和和AG的方程可求解的方程可求解M1點的坐標(biāo)為：點的坐標(biāo)為： 作射線作射線OM，其上任意一，其上任意一點所代表的應(yīng)力循環(huán)都具點所代表的應(yīng)力循環(huán)都具有相同的應(yīng)力比。有相同的應(yīng)力比。M1為極為極限應(yīng)力點，其坐標(biāo)值限應(yīng)力點，其坐標(biāo)值me 、ae之和就是對應(yīng)于之和就是對應(yīng)于M點的點的極限應(yīng)力極限應(yīng)力max 。minmaxminmaxma比值：S amMmeae也是一個常數(shù)。也是一個常數(shù)。M1meaemaxmaamK)(1maKmax1武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授

12、 潘存云教授研制ae計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：SKSma1 -maxmaxca-1-1eamOCADS GN點的極限應(yīng)力點點的極限應(yīng)力點NN1位于直位于直線線CG上，上，meaeamN N1maxsmeae有：有：這說明工作應(yīng)力為這說明工作應(yīng)力為N點時，首點時，首先可能發(fā)生的是屈服失效。故先可能發(fā)生的是屈服失效。故只需要進行靜強度計算即可。只需要進行靜強度計算即可。強度計算公式為：強度計算公式為：SSSmaSmaxca 凡是工作應(yīng)力點落在凡是工作應(yīng)力點落在OGC區(qū)域內(nèi)，在循環(huán)特性區(qū)域內(nèi)，在循環(huán)特性 r=常常數(shù)的條件下，極限應(yīng)力統(tǒng)統(tǒng)為屈服極限，只需要進行數(shù)的條件

13、下，極限應(yīng)力統(tǒng)統(tǒng)為屈服極限，只需要進行靜強度計算。靜強度計算。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 am-1-1eamOCADS G2) m=Const 此時需要在此時需要在 AG上確定上確定M2，使得：使得：m= m M顯然顯然M2在過在過M點且縱軸平點且縱軸平行線上，該線上任意一點所行線上，該線上任意一點所代表的應(yīng)力循環(huán)都具有相同代表的應(yīng)力循環(huán)都具有相同的平均應(yīng)力值。的平均應(yīng)力值。 M2通過聯(lián)立直線通過聯(lián)立直線M M2和和AG的方程可求解的方程可求解M2點的坐標(biāo)為：點的坐標(biāo)為： Kme11maxKKma)(1Kmaae1計算安全系數(shù)及疲計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：勞強度條件為：SKKSm

14、)()(ma1 -maxmaxca武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 -1-1eamOCA DS G45 am-1-1eamOCADS G同理，對于同理，對于N點的極限應(yīng)力點的極限應(yīng)力為為NN2點。點。 N N2由于落在了直線由于落在了直線CG上，故只上，故只要進行靜強度計算：要進行靜強度計算：計算公式為：計算公式為：SSSmaSmaxca3) min=Const MM3此時需要在此時需要在 AG上確定上確定M3，使得：使得：min= min 因為：因為：min= m - a =C過過M點作點作45 直線，其上任意一直線，其上任意一點所代表的應(yīng)力循環(huán)都具有相同點所代表的應(yīng)力循環(huán)都具有相同的最

15、小應(yīng)力。的最小應(yīng)力。 M3位置如圖。位置如圖。minML武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制在在OAD區(qū)域內(nèi)，最小應(yīng)力均區(qū)域內(nèi)，最小應(yīng)力均為負值，在實際機器中極少為負值，在實際機器中極少出現(xiàn)，故不予討論。出現(xiàn)，故不予討論。通過通過O、G兩點分別作兩點分別作45直線，直線，I得得OAD、ODGI、GCI三個區(qū)域。三個區(qū)域。PLQminQ0 0minM-1e-1amOCAS GMM3 D而在而在GCI區(qū)域內(nèi)，極限應(yīng)力統(tǒng)區(qū)域內(nèi)，極限應(yīng)力統(tǒng)為屈服極限。按靜強度處理：為屈服極限。按靜強度處理：SSSmaSmaxca只有在只有在ODGI區(qū)域內(nèi)，極限應(yīng)力才在疲勞極限應(yīng)力曲線上。區(qū)域內(nèi)，極限應(yīng)

16、力才在疲勞極限應(yīng)力曲線上。 通過聯(lián)立直線通過聯(lián)立直線M M2和和AG的方程可求解的方程可求解M2點的坐標(biāo)點的坐標(biāo)值后，可得到值后，可得到計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：計算安全系數(shù)及疲勞強度條件為：SKKS)2)()(2minamin1 -maxmaxca武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力三、單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算三、單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算 若應(yīng)力每循環(huán)一次都對材料的破壞起相同的作用，若應(yīng)力每循環(huán)一次都對材料的破壞起相同的作用，則應(yīng)力則應(yīng)力 1 每循環(huán)一次對材料的損傷率即為每循環(huán)一次對材料的損傷率即為1/N1，而循，而循環(huán)了環(huán)了n1次的

17、次的1對材料的損傷率即為對材料的損傷率即為n1/N1。如此類推，循。如此類推，循環(huán)了環(huán)了n2次的次的2對材料的損傷率即為對材料的損傷率即為n2/N2，。不穩(wěn)定不穩(wěn)定變應(yīng)力變應(yīng)力規(guī)律性規(guī)律性非規(guī)律性非規(guī)律性用統(tǒng)計方法進行疲勞強度計算用統(tǒng)計方法進行疲勞強度計算按損傷累按損傷累積積假說進行疲勞強度計算假說進行疲勞強度計算如汽車鋼板彈簧的載荷與應(yīng)力受載重量、行車速度、輪胎充氣成都、路面狀況、駕駛員水平等因素有關(guān)。1n12n23n34n4maxnOmaxNO1n1N12 n2N23 n3 N3-1 -1 ND而低于而低于-1的應(yīng)力可以認為不構(gòu)成破壞作用。的應(yīng)力可以認為不構(gòu)成破壞作用。 武漢科技大學(xué)專用

18、作者： 潘存云教授 當(dāng)損傷率達到當(dāng)損傷率達到100%時，材料即發(fā)生疲勞破壞，故對時，材料即發(fā)生疲勞破壞，故對應(yīng)于極限狀況有：應(yīng)于極限狀況有：1.3322111NnNnNnNnziii實驗表明：實驗表明： 1）當(dāng)應(yīng)力作用順序是先大）當(dāng)應(yīng)力作用順序是先大 后小時，等號右邊值后小時，等號右邊值 1； 11ziiiNn11ziiiNn一般情況有：一般情況有： 2 . 27 . 01ziiiNnmiiNN10其中：1).(1101221110mzimiimzzmmmNnnnnN極限情況：極限情況： 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 mzimiiNn101mzimiicanN101SScaca1若材料

19、在這些應(yīng)力作用下，未達到破壞，則有：若材料在這些應(yīng)力作用下，未達到破壞，則有：令不穩(wěn)定變應(yīng)力的計算應(yīng)力為：令不穩(wěn)定變應(yīng)力的計算應(yīng)力為：則：則： ca -1 ，其強度條件為：，其強度條件為：四、雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算四、雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時的疲勞強度計算 當(dāng)零件上同時作用有同相位的穩(wěn)定對稱循環(huán)變應(yīng)力當(dāng)零件上同時作用有同相位的穩(wěn)定對稱循環(huán)變應(yīng)力 a a 和和 a a時，由實驗得出的極限應(yīng)力關(guān)系式為：時，由實驗得出的極限應(yīng)力關(guān)系式為：12e1a2e1a武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 CD 式中 a及a為同時作用的切向及法向應(yīng)力幅的極限值。若作用于零件上的應(yīng)力幅a及a如圖中M點表示，則圖中M

20、點對應(yīng)于M點的極限應(yīng)力。 由于是對稱循環(huán)變應(yīng)力，故應(yīng)力幅即為最大應(yīng)力?；【€AMB上任何一個點即代表一對極限應(yīng)力a及a。Oa-1ea-1e12e1a2e1aABMDCM計算安全系數(shù)：ODODOCOCOMOMScaeaOC1因為：eaOD1eaOC1eaOD1acaaacaaSS于是有：強調(diào)代入第一個公式12e1a2e1a武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 12e12e1acaacaSS將將 a及及 a代入到極限應(yīng)力關(guān)代入到極限應(yīng)力關(guān)系可得：系可得：SSaeae11和而而 是是只承受切向應(yīng)力或只承受法向應(yīng)力時的計算安全系數(shù)。只承受切向應(yīng)力或只承受法向應(yīng)力時的計算安全系數(shù)。于是求得計算安全系數(shù)：于

21、是求得計算安全系數(shù)：22caSSSSOMOMS 說明只要工作應(yīng)力點說明只要工作應(yīng)力點MM落在極限區(qū)域以內(nèi)，就不會落在極限區(qū)域以內(nèi)，就不會達到極限條件，因而總是安全的。達到極限條件，因而總是安全的。CDOa-1ea-1eABMDCMmamaKSKS11 當(dāng)零件上所承受的兩個變應(yīng)力均為不對稱循環(huán)時，有：當(dāng)零件上所承受的兩個變應(yīng)力均為不對稱循環(huán)時，有：武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 五、許用安全系數(shù)的選取五、許用安全系數(shù)的選取 安全系數(shù)定得正確與否對零件尺寸有很大影響1 1）靜應(yīng)力下，塑性材料靜應(yīng)力下，塑性材料的零件：的零件：S =1.2S =1.2.5.5 鑄鋼件：鑄鋼件：S =1.S =1

22、.5.5S S典型機械的典型機械的 S S 可通過查表求得?？赏ㄟ^查表求得。 無表可查時，按無表可查時，按以下原則?。阂韵略瓌t?。?零件尺寸大，結(jié)構(gòu)笨重。零件尺寸大，結(jié)構(gòu)笨重。S S 可能不安全?？赡懿话踩＃╈o應(yīng)力下，靜應(yīng)力下，脆脆性材料，性材料，如高強度鋼或鑄鐵：如高強度鋼或鑄鐵： S =3S =34 43 3）變變應(yīng)力下，應(yīng)力下， S =1.3S =1.31.71.7材料不均勻，或計算不準(zhǔn)時取：材料不均勻，或計算不準(zhǔn)時?。?S =1.7S =1.72.52.5武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 六、提高機械零件疲勞強度的措施六、提高機械零件疲勞強度的措施 在綜合考慮零件的性能要求和經(jīng)濟

23、性后，采用具有在綜合考慮零件的性能要求和經(jīng)濟性后，采用具有高疲勞強度的材料，并配以適當(dāng)?shù)臒崽幚砗透鞣N表面強高疲勞強度的材料，并配以適當(dāng)?shù)臒崽幚砗透鞣N表面強化處理?；幚?。 適當(dāng)提高零件的表面質(zhì)量，特別是提高有應(yīng)力集中部適當(dāng)提高零件的表面質(zhì)量，特別是提高有應(yīng)力集中部位的表面加工質(zhì)量，必要時表面作適當(dāng)?shù)姆雷o處理。位的表面加工質(zhì)量，必要時表面作適當(dāng)?shù)姆雷o處理。 盡可能降低零件上的應(yīng)力集中的盡可能降低零件上的應(yīng)力集中的影響，是提高零件疲勞強度的首要影響，是提高零件疲勞強度的首要措施。措施。 盡可能地減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋盡可能地減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對于延長零件的疲

24、勞壽命有著比提高材料性能的尺寸，對于延長零件的疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著的作用。更為顯著的作用。減載槽減載槽 在不可避免地要產(chǎn)生較大應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采在不可避免地要產(chǎn)生較大應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采用減載槽來降低應(yīng)力集中的作用。用減載槽來降低應(yīng)力集中的作用。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 在工程實際中，往往會發(fā)生工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力時在工程實際中，往往會發(fā)生工作應(yīng)力小于許用應(yīng)力時所發(fā)生的突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為低應(yīng)力脆斷。所發(fā)生的突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為低應(yīng)力脆斷。 對于高強度材料，一方面是它的強度高（即許用應(yīng)力對于高強度材料，一方面是它的強度高（即許用應(yīng)力高），另一方面則是它抵抗裂

25、紋擴展的能力要隨著強度高），另一方面則是它抵抗裂紋擴展的能力要隨著強度的增高而下降。因此，用傳統(tǒng)的強度理論計算高強度材的增高而下降。因此，用傳統(tǒng)的強度理論計算高強度材料結(jié)構(gòu)的強度問題，就存在一定的危險性。料結(jié)構(gòu)的強度問題，就存在一定的危險性。 斷裂力學(xué)斷裂力學(xué)是研究帶有裂紋或帶有尖缺口的結(jié)構(gòu)或是研究帶有裂紋或帶有尖缺口的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度和變形規(guī)律的學(xué)科。構(gòu)件的強度和變形規(guī)律的學(xué)科。 通過對大量結(jié)構(gòu)斷裂事故分析表明，結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋通過對大量結(jié)構(gòu)斷裂事故分析表明，結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋和缺陷的存在是導(dǎo)致低應(yīng)力斷裂的內(nèi)在原因。和缺陷的存在是導(dǎo)致低應(yīng)力斷裂的內(nèi)在原因。3-3 3-3 機械零件的抗斷裂強度機械零件的

26、抗斷裂強度 武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 為了度量含裂紋結(jié)構(gòu)體的強度，在斷裂力學(xué)中運用為了度量含裂紋結(jié)構(gòu)體的強度，在斷裂力學(xué)中運用了應(yīng)力強度因子了應(yīng)力強度因子KI（或（或K、K）和斷裂韌度）和斷裂韌度KIC (或或KC、KC）這兩個新的度量指標(biāo)來判別結(jié)構(gòu)安全性，）這兩個新的度量指標(biāo)來判別結(jié)構(gòu)安全性，即：即：KIKIC時，裂紋不會失穩(wěn)擴展。時，裂紋不會失穩(wěn)擴展。KIKIC時，裂紋失穩(wěn)擴展。時，裂紋失穩(wěn)擴展。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制34 機械零件的接觸強度機械零件的接觸強度如齒輪、凸輪、滾動軸承等。如齒輪、凸輪、滾動軸承等。B 機械零件中各零件之間的力的傳遞，總是通過兩機械零件中各零件之間的力的傳遞，總是通過兩個零件的接觸形式來實現(xiàn)的。常見兩機械零件的接觸個零件的接觸形式來實現(xiàn)的。常見兩機械零件的接觸形式為點接觸或線接觸。形式為點接觸或線接觸。武漢科技大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制 若兩個零件在受載前是若兩個零件在受載前是點點接觸或接觸或線線接觸。受載后，接觸。受載后，由于變形其接觸處為一由于變形其接觸處為一小面積小面積，通常此面積甚小而表，通常此面積甚小而表層產(chǎn)生的局部應(yīng)力卻很大