工程力學-第12章B(45-84)

1、TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 零件尺寸的影響零件尺寸的影響尺寸因數(shù)尺寸因數(shù) TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 三是三是應力梯度的影響：應力梯度的影響：大、小零件橫截面上的正應力從相大、小零件橫截面

2、上的正應力從相同的最大值同的最大值max降低到同一降低到同一數(shù)數(shù)值值0，所涉及的表層厚度不同，所涉及的表層厚度不同，大尺寸零件表層的厚度要大于小尺寸零件表層的厚度，其中所大尺寸零件表層的厚度要大于小尺寸零件表層的厚度，其中所包含的缺陷前者高于后者，因此，大尺寸零件形成初始裂紋以包含的缺陷前者高于后者，因此，大尺寸零件形成初始裂紋以及裂紋擴展的概率要高于小尺寸零件，從而導致大尺寸零件的及裂紋擴展的概率要高于小尺寸零件，從而導致大尺寸零件的疲勞極限低于小尺寸零件。疲勞極限低于小尺寸零件。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 表面加工質量的影響表面加工質量的

3、影響 表面質量因數(shù)表面質量因數(shù) TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITY 等幅對稱應力循環(huán)下的工作安全因數(shù)等幅對稱應力循環(huán)下的工作安全因數(shù) TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 無限無限壽命區(qū)壽命區(qū) 若將若將Smax-N 試驗數(shù)據(jù)標在試驗數(shù)據(jù)標在lgS lgN 坐標中，所得到的應坐標中，所得到的應力力-壽命曲線可近似視為由兩段壽命曲線可近似視為由兩段直線所組成。直線所組成。 兩直線的交點之橫坐標值兩直線的交點之橫坐標值 N0，稱為循環(huán)基

4、數(shù)；與循環(huán)基，稱為循環(huán)基數(shù)；與循環(huán)基數(shù)對應的應力值（交點的縱坐數(shù)對應的應力值（交點的縱坐標）即為疲勞極限。標）即為疲勞極限。 因為循環(huán)基數(shù)都比較大因為循環(huán)基數(shù)都比較大(106次以上次以上)，故按疲勞極限進行的，故按疲勞極限進行的強度設計稱為無限壽命設計。強度設計稱為無限壽命設計。雙對數(shù)坐標中雙對數(shù)坐標中l(wèi)gS lgN 曲線的曲線的斜直線部分，可以表示成斜直線部分，可以表示成 TSINGHUA UNIVERSITY 無限無限壽命區(qū)壽命區(qū)有限壽命區(qū)有限壽命區(qū)式中，式中，m和和C均為與材料有關的常均為與材料有關的常數(shù)。斜直線上一點的縱坐標為試數(shù)。斜直線上一點的縱坐標為試樣所承受的最大應力樣所承受的最

5、大應力Si，在這一應，在這一應力水平下試樣發(fā)生疲勞破壞的壽力水平下試樣發(fā)生疲勞破壞的壽命為命為Ni。Si稱為在規(guī)定壽命稱為在規(guī)定壽命Ni下的下的條件疲勞極限。條件疲勞極限。 按照條件疲勞極限進行的強按照條件疲勞極限進行的強度設計稱為有限壽命設計。因此，度設計稱為有限壽命設計。因此，在雙對數(shù)坐標中在雙對數(shù)坐標中l(wèi)gS - lgN曲線上循曲線上循環(huán)基數(shù)環(huán)基數(shù)N N0 0以右部分（水平直線）以右部分（水平直線）稱為無限壽命區(qū)；以左部分（斜稱為無限壽命區(qū)；以左部分（斜直線）稱為有限壽命區(qū)。直線）稱為有限壽命區(qū)。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY TSINGH

6、UA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 等幅對稱應力循環(huán)下的工作安全因數(shù)等幅對稱應力循環(huán)下的工作安全因數(shù) TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY根據(jù)光滑小試樣的應力根據(jù)光滑小試樣的應力-壽命曲線壽命曲線 估算疲勞壽命估算疲勞壽命TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY根據(jù)零件試驗所得到的應力根據(jù)零件試驗所得到的應力-壽命曲線壽命曲線 估算疲勞壽命估算疲勞壽命TSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITY 提高構件疲勞強度的途徑提高構件疲勞強度的途徑 TSINGHUA U