第二章 應(yīng)力疲勞四

第二章應(yīng)力疲勞2.1S-N曲線2.2平均應(yīng)力的影響2.3影響疲勞性能的若干因素2.4缺口疲勞2.5變幅載荷譜下的疲勞壽命2.6隨機(jī)譜與循環(huán)計數(shù)法返回主目錄1應(yīng)力疲勞:Smax<Sy，Nf>104，也稱高周疲勞。應(yīng)變疲勞:Smax>Sy，Nf<104，也稱低周應(yīng)變疲勞。應(yīng)力水平（S）用R和Sa描述。壽命（N）為到破壞的循環(huán)次數(shù)。研究裂紋萌生壽命，“破壞”定義為：1.標(biāo)準(zhǔn)小尺寸試件斷裂。脆性材料2.出現(xiàn)可見小裂紋,或可測的應(yīng)變降。延性材料應(yīng)力s應(yīng)變eSyo第二章應(yīng)力疲勞2.1S-N曲線2R=-1(Sa=Smax)條件下得到的S-N曲線?；維-N曲線：1.一般形狀及特性值用一組標(biāo)準(zhǔn)試件，在R=-1下，施加不同的Sa，進(jìn)行疲勞試驗，可得到S-N曲線。S-N曲線上對應(yīng)于壽命N的應(yīng)力，稱為壽命為N循環(huán)的疲勞強(qiáng)度。S103104105106107NfSN疲勞強(qiáng)度(fatiguestrength)SN：3

“無窮大”一般被定義為：

鋼材，107次循環(huán)；焊接件，2×106次循環(huán)；有色金屬，108次循環(huán)。S103104105106107NfSNSf疲勞極限(endurancelimit

)Sf：壽命N趨于無窮大時所對應(yīng)的應(yīng)力S的極限值Sf。特別地，對稱循環(huán)下的疲勞極限Sf(R=-1)，簡記為S-1.滿足S＜Sf的設(shè)計，即無限壽命設(shè)計。42.S-N曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)1)冪函數(shù)式Sm.N=Cm與C是與材料、應(yīng)力比、加載方式等有關(guān)的參數(shù)。二邊取對數(shù)，有:

lgS=A+BlgNS-N間有對數(shù)線性關(guān)系；參數(shù)A=LgC/m,B=-1/m。LgS34567LgNSf5考慮疲勞極限Sf，且當(dāng)S趨近于Sf時，N。2)

指數(shù)式

：ems.N=C二邊取對數(shù)后成為：

S=A+BlgN

（半對數(shù)線性關(guān)系）最常用的是冪函數(shù)式。高周應(yīng)力疲勞，適合于N>103-104。S34567LgNSf3)三參數(shù)式

(S-Sf)m.N=C63.S-N曲線的近似估計斜線OA+水平線ABR=-1，旋轉(zhuǎn)彎曲時有：

Sf(bending)=0.5Su

(Su<1400MPa)分散在(0.3-0.6)Su間

Sf(bending)=700MPa

(Su>1400MPa)1)疲勞極限Sf與極限強(qiáng)度Su之關(guān)系500500100015002008000AB旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞極限S

MPaf材料極限強(qiáng)度SMPauS/S=0.5fuS=700f常用金屬材料數(shù)據(jù)圖7軸向拉壓載荷作用下的疲勞極限可估計為：Sf(tension)=0.7Sf(benting)=0.35Su

實驗在(0.3-0.45)Su之間高強(qiáng)脆性材料，極限強(qiáng)度Su取為b；延性材料,Su取為ys。扭轉(zhuǎn)載荷作用下的疲勞極限可估計為：Sf(torsion)=0.577Sf(benting)=0.29Su

實驗在(0.25-0.3)Su之間注意，不同載荷形式下的Sf和S-N曲線是不同的。8故由S-N曲線有：(0.9Su)m×103=(kSu)m×106=C參數(shù)為：m=3/lg(0.9/k)；C=(0.9Su)m×103假定1：壽命N=103時，有：S103=0.9Su；

高周疲勞：N>103。已知Sf和Su,

S-N曲線用Sm.N=C表達(dá)。假定2：壽命N=106時，S106=Sf=kSu,如彎曲時，k=0.5。2)無實驗數(shù)據(jù)時S-N曲線的估計(供初步設(shè)計參考)LgS34567LgN120SuSf9StR=-1R=-1/3R=0SmR，Sm；且有：Sm=(1+R)Sa/(1-R)R的影響Sm的影響Sm>0,對疲勞有不利的影響；Sm<0,壓縮平均應(yīng)力存在，對疲勞是有利的。噴丸、擠壓和預(yù)應(yīng)變殘余壓應(yīng)力提高壽命。2.2平均應(yīng)力的影響1)一般趨勢Sa不變，RorSm；N；N不變，RorSm；SN;SNSm<0Sm=0Sm>0aR增大102）Sa-Sm關(guān)系SS-1aSuSmN=104N=107Sa/S-1101Sm/SuN=107Haigh圖如圖，在等壽命線上，Sm，Sa；SmSu。Haigh圖:(無量綱形式)N=107,當(dāng)Sm=0時，Sa=S-1；當(dāng)Sa=0時，Sm=Su。GerberGoodman對于其他給定的N，只需將S-1換成Sa(R=-1)即可。利用上述關(guān)系，已知Su和基本S-N曲線，即可估計不同Sm下的Sa或SN。Gerber：(Sa/S-1)+(Sm/Su)2=1Goodman：(Sa/S-1)+(Sm/Su)=111解：1.工作循環(huán)應(yīng)力幅和平均應(yīng)力：Sa=(Smax-Smin)/2=360MPaSm=(Smax+Smin)/2=440MPa例2.1:構(gòu)件受拉壓循環(huán)應(yīng)力作用，Smax=800MPa,Smin=80MPa。若已知材料的極限強(qiáng)度為Su=1200MPa，試估算其疲勞壽命。2.估計對稱循環(huán)下的基本S-N曲線：Sf(tension)=0.35Su=420MPa若基本S-N曲線用冪函數(shù)式SmN=C表達(dá)，則m=3/lg(0.9/k)=7.314；

C=(0.9Su)m×103=1.536×1025124.估計構(gòu)件壽命對稱循環(huán)(Sa=568.4,Sm=0)條件下的壽命，可由基本S-N曲線得到，即N=C/Sm=1.536×1025/568.47.314=1.09×105(次)3.循環(huán)應(yīng)力水平等壽命轉(zhuǎn)換

利用基本S-N曲線估計疲勞壽命，需將實際工作循環(huán)應(yīng)力水平,等壽命地轉(zhuǎn)換為對稱循環(huán)下的應(yīng)力水平Sa(R=-1)，由Goodman方程有：(Sa/Sa(R=-1))+(Sm/Su)=1可解出：Sa(R=-1)=568.4MPa13重畫Sa-Sm關(guān)系圖。射線斜率k,k=Sa/Sm；又有R=Smin/Smax=(Sm-Sa)/(Sm+Sa)=(1-k)/(1+k)k、R一一對應(yīng)，射線上各點R相同。S-1ASSaOSumBC-1R=0R=R=1D3)等壽命疲勞圖且有：k=1(45線)時，Sm=Sa，R=0;

k=(90線)時，Sm=0，R=-1;

k=0(0線)時，Sa=0，R=1;kh作DCOA，DC是R的坐標(biāo)線，如何標(biāo)定？14故可知:R=(1-k)/(1+k)=h/OA=h/ACR值在AC上線性標(biāo)定即可。設(shè)AB=h，OB的斜率為：k=Sa/Sm=(OAsin45-hsin45)/(OAcos45+hcos45)=(OA-h)/(OA+h)S-1ASSaOSumBC-1R=0R=R=1DhSuS-10S1S2-101RSaSm將Sa-Sm關(guān)系圖旋轉(zhuǎn)45度，坐標(biāo)S1和S2代表什么？15如此得到的圖，稱為等壽命疲勞圖。由圖可以:直接讀出給定壽命N下的Sa、Sm、Smax、Smin、R；在給定R下，由射線與等壽命線交點讀取數(shù)據(jù)，得到不同R下的S-N曲線。對任一點A，有Sin=Sa/OA,cos=Sm/OA由AOC可知：S1=OC=OASin(45-)=()OA[(Sm-Sa)/OA]=()Smin2/22/2可見，S1表示Smin,坐標(biāo)按0.707標(biāo)定；還可證,S2表示Smax。ASS-10CSDaS2-101RSaSm1u16R-.6-.4-.20.2.4.6.81.0600400200-400-2000200400600200400600200400S/MPamS/MPaaS/MPaminS/MPamaxS/MPamax7075-T6鋁合金等壽命疲勞圖600400200N=106N=105N=104N=107N=104,R=0.2Sm=330Sa=220Smax=550Smin=110問題一、試由圖估計N=104,R=0.2時的應(yīng)力水平。17R-.6-.4-.20.2.4.6.81.0600400200-400-2000200400600200400600200400S/MPamS/MPaaS/MPaminS/MPamaxS/MPamax7075-T6鋁合金等壽命疲勞圖600400200N=106N=105N=104N=107R=0.2N=104,Sa=220,lgSa=2.342N=105,Sa=180,lgSa=2.255N=106,Sa=150,lgSa=2.176N=107,Sa=130,lgSa=2.114問題二、試由圖估計R=0.2時的S-N曲線。LgS34567LgN2.12.22.3182.3影響疲勞性能的若干因素1.載荷形式的影響Sf（彎）＞Sf（拉）SmaxSmaxddDD彎曲拉伸載荷、尺寸不同時的高應(yīng)力區(qū)域體積拉彎拉壓循環(huán)高應(yīng)力區(qū)體積大，存在缺陷并引發(fā)裂紋萌生的可能大、機(jī)會多。所以，同樣應(yīng)力水平作用下，拉壓循環(huán)載荷時壽命比彎曲短；或者說，同樣壽命下，拉壓循環(huán)時的疲勞強(qiáng)度比彎曲情況低。疲勞破壞主要取決于作用應(yīng)力的大小和材料抵抗疲勞破壞的能力。19同樣黎可用盯高應(yīng)咐力區(qū)惹體積藍(lán)的不篇同來搬解釋厘。應(yīng)力旨水平汗相同連時，醉試件印尺寸孕越大宏，高診應(yīng)力馳區(qū)域駛體積核越大易。疲勞率發(fā)生控在高葬應(yīng)力借區(qū)材胖料最侍薄弱隨處，鞭體積裳越大鵲，存飽在缺立陷或肚薄弱省處的擇可能吧越大竿。2.卻尺休寸效遠(yuǎn)應(yīng)尺寸接效應(yīng)吉可以敞用一隔個修迅正因夾子Csi彎ze表達(dá)瓦為：Csi銀ze=1撿.1遼89棵d-0筒.0疲978m勉md25卷0m父m當(dāng)直俘徑d譽<8宇mm乖時，錄Csi柱ze=1仿。尺寸異修正菊后的蜜疲勞攻極限刷為：梢Sf'=猾Csi行zeSf.尺寸吐效應(yīng)礙對于媽長壽糾命疲膽勞影圾響較臘大。203.擊表猾面光睛潔度怨的影漿響由疲燈勞破幟壞機(jī)慌理知暑，表余面粗講糙，允局部盆應(yīng)力射集中胖增大湊，裂奶紋萌莫生壽慎命縮年短。400700100013001.00.80.60.40.20表面光潔度系數(shù)抗拉強(qiáng)度(Mpa)鏡面拋光精磨熱軋鍛造鹽水腐蝕機(jī)械加工材料拘強(qiáng)度哲越高脾，光潔呈度的迅影響搜越大懸；應(yīng)力頂水平啄越低折，壽攏命越貪長，駐光潔響度的陳影響炊越大污。加工臥時的影劃痕篇、碰笑傷(烤尤其在孔勞、臺字階等丟高應(yīng)溝力區(qū)者)，鍛可能蔑是潛概在的巨裂紋妙源，后應(yīng)當(dāng)誰注意掃防止培碰劃癥。21材料咳強(qiáng)度么越高列，循葵環(huán)應(yīng)船力水高平越駝低，骨壽命赴越長撇，效鉆果越愛好。冬在缺宏口應(yīng)遺力集覽中處焰采用疤,效骨果更櫻好。4.鼠表面桂處理粱的影圓響殘余墨拉應(yīng)坦力則撇有害拌。焊密接、帝氣割強(qiáng)、磨獸削等忍會引識入殘例余拉報應(yīng)力麗，使嶄疲勞敢強(qiáng)度順降低修或壽絨命減篇小。疲勞教裂紋集常起蜘源于屆表面品。在表豬面引班入壓嚷縮殘推余應(yīng)蘿力，鏈可提降高疲溪勞壽捧命。表面枝噴丸標(biāo)；銷驅(qū)、軸挺、螺用栓冷肺擠壓哄；干扔涉配蝴合等控；都奪可在楊表面笑引入憶殘余巨壓應(yīng)鼓力,鄰提高伯壽命把。溫度守、載焦荷、穴使用耍時間問等因引素可慘能引唉起應(yīng)艘力松旦弛，憤例如誕，鋼傅在3憶50C以憑上,態(tài)鋁立在1乳50C以麗上，臭就可屈能出割現(xiàn)應(yīng)也力松東弛，衡影響甘疲勞呀壽命急。22鍍鉻控或鍍反鎳，騾引入洗殘余抬拉應(yīng)廳力，法疲勞孔極限擴(kuò)下降夫。材料釋強(qiáng)度眠越高響，壽救命越顫長，考鍍層根越厚稀，影聲響越以大；104105106107NS500400300200150鍍鎳+噴丸噴丸+鍍鎳基材鍍鎳鍍鎳、噴丸對疲勞性能的影響熱軋裹或鍛聲造，聰會使緒表面憲脫碳尿，強(qiáng)居度下趨降并沖在表殼面引慚入拉卡伸殘期余應(yīng)駛力。僻可使嗚疲勞薪極限造降低管50婆%甚戒至更束多。泳材料播強(qiáng)度薪越高姨，影心響越患大。滲碳診或滲蒜氮，袋可提此高表機(jī)層材撕料強(qiáng)騰度并佩引入灰殘余里壓應(yīng)蹦力，爪使鋼端材疲趕勞極佩限提物高。售對于棚缺口校件，更效果晝更好梨。鍍鋅稿或鍍紀(jì)鎘，真影響身較小違，但說防磨討蝕效旁果比恩鍍鉻芝差。鍍前暖滲氮愛，鍍區(qū)后噴碑丸等電，可中以減餃小其俗不利畏影響伸。23Ca脫re俗s壘ho檔ul賀d之be堂t贏ak華en唐w路he君n畏us西in逐g瓜th沉e氣id范ea炭o管f匆an殿e屯nd膊ur已a(bǔ)n胡ce揀li歷mi參t,口a長“獵sa稻fe聞s慕tr咸es歐s”岸be套lo踩w醉wh借ic申h扛f疼at唇ig帶ue啊wi爬ll隨no壩t況o界cc謠ur狼.逐O逆nl消y宣pl驕ai肢n黎ca湊rb槳on慌an盞d餅l鈴ow桑-a逢ll譜oy桑st率ee類l嘴e螞xh然ib撇it牢th降is大p銀ro燒pe誼rt雅y,續(xù)an告d臺i微t勢m裹ay萄di街sa瓦pp捉ea鐮r辭du擠e序to右h北ig富h穩(wěn)te淘mp筒er津at恒ur蔬es督,先c堪or笑ro巖si對ve賀en展vi紡ro書nm窗en舊ts環(huán),刻a袋nd果p聾er吧io搞di啦c醉ov糕er轎lo命ad貍s.用持虹久極遵限作察為低相于它桿將不咐出現(xiàn)免疲勞額的安誰全應(yīng)碼力時水,澤必刊須要條注意護(hù)。購只有肅普通萌碳鋼雞和低枯合金綠鋼才字有上諒述特參性，結(jié)且這究一特蓮性可夠能由腳于高刺溫、藥腐蝕歡環(huán)境頸和周偷期超尿載而覺消失譽。24As資a夕g時en備er側(cè)al齊t惡re舅nd棕t觸he稀f肆ol言lo淋wi牧ng亡f種ac錫to剖rs納w回il態(tài)l拍re若du喜ce役t湊he室v盆al臨ue叉o煙f簽en扒du雪ra箱nc撓e世li揉mi底t:Te淺ns狂il煉e某me袍an鞋s拉tr隨es臟s,La供rg韻e西se間ct訊io敏n耽si癥ze頁,Ro麥ug須h魯su殖rf距ac殃e摟fi飄ni獻(xiàn)sh信,Ch墓ro跑me夕a沫nd偽n版ic而ke純l我pl岔at嘴in施g,De椒ca才rb襲or殿iz咱at斤io孫n(d非ue俯t窯o捷fo枕rg綿in鍵g扎an廁d播ho石t錘ro服ll珠in抗g)拉伸稠平均塵應(yīng)力大截渴面尺標(biāo)寸表面蛾粗造鍍鉻捎和鍍送鎳鍛造竄或熱回軋脫斥碳25Th府e熔fo造ll贈ow引in芬g正fa疼ct晝or蜂s疲te音nd物t翅o例in椅cr蹦ea較se牧t截he初e汽nd慣ur康an申ce孟l葉im訓(xùn)it餐:Ni們tr稻id點in圍g,ha繩rd找en陪in劇gca調(diào)rb克on吩iz瓜at鬼io哈n,sh腸ot擋p慚ee惡ni涂ng滋,Cl鼠od劉r妻ol使li輪ng甩.滲氮硬化脹處理碳化腳（滲輪碳）噴丸冷軋26再貴見習(xí)題落：2大-2替，2角-4趴，2沿-5再見艇！謝謝辨！第一炊次課頃完社請繼控續(xù)第輸二次裂課返回射主目巨錄27第二稿章赴應(yīng)都力疲學(xué)勞2.攏1腐S-N曲捐線2.廁2恥平均難應(yīng)力守的影播響2.酒3巖影響針疲勞熊性能映的若沈干因兼素2.漂4唯缺口忍疲勞2.歡5濾變局幅載薄荷譜臂下的裳疲勞厘壽命2.墻6轉(zhuǎn)隨殼機(jī)譜蘿與循稿環(huán)計濾數(shù)法返回聰主目際錄282.肌4車缺口手疲勞糊(軋no錯tc恭h里ef扣fe垃ct謹(jǐn))實際零構(gòu)件缺口應(yīng)力集中疲勞性能下降。Al記mo民st鏡al豎l看m則ac澡hi嚴(yán)ne竿co鋸mp郊o(jì)n午en明ts銜an撤d漂s鏈tr肢uc頁tu姓ra荷l蜻me寸mb衣er妹s飄c叮on塌ta刊in患so贈me漫fo放rm杜ge噴om料et蓄ri地ca延l劃o凝r傲mi些cr奮os蠅tr啄uc偷tu求ra似l布d購is均co創(chuàng)nt啟in急ui污ti訓(xùn)es晶.斤T渾he可se樸d后is棵co嫁nt柳in癥ui共ti舞es際,歸or捷s芹tr瓣es某s綿co捆nc悄en利tr悠at李io強(qiáng)ns勒,糟of壟te敢n提re它su做lt乘i恨n擊m叮ax射im世um魂lo澇ca素l玻st鴉re本ss轎es驅(qū)at禁th瓣e捷d覆is色co謙nt惜in積ui革ty憲w拉h(huán)i陳ch聲ar掛e壯m垮an網(wǎng)y職t測im泊es表gr繩ea門te暈r啊t算ha致n奶t巾he扭n廚om燭in疾al恨s裝tr蹲es宰s斑o顧f作t遵he籍me儀mb閥er逮s.抽In謝id寶ea胃ll朽y燦el葬as濃ti湯c覆me饑mb澡er叮s服th串e吹ra癥ti賊o芹o宿f娛t讀he推se特s妄tr斯es脹se甩s卵i挎s拔d屑es牲ig謠na弟te由d妄a高s嗓Kt,犁th趁e犯th與eo萌re勵ti急ca賊l址st抬re誕ss化c未on痰ce肉nt劇ra獄ti種on博f親ac剝to吃r.29In悠t執(zhí)he斯s桐tr掌es蝕s-趴li算fe家a閉pp兔ro冷ac津h旗th堅e瘋ef房誠fe滑ct摟o崖f擦no辱tc車he犧s舍is干a蘇cc院ou醫(yī)nt菜ed妹f旗or腔b懲y攜th厭e畏fa親ti仆gu藍(lán)e洽no督tc內(nèi)h固fa歪ct腸or島,活Kf,魯w蜂hi伐ch折i哲s肅th已e乎ra功ti哥o線be農(nóng)tw墾ee聰n紋th德e劫un果no節(jié)tc毫he耽d墾fa或ti珠gu豪e鑰st世re劣ng補(bǔ)th創(chuàng)o呆f憲a鋪me反mb辯er身a苗nd系t年he倒c補(bǔ)or卻re決sp穗on問di辮ng瘡no海tc檢he騙d直fa鳥ti鑼gu靠e喇st況re宣ng烈th間a失t賢a鄙gi喊ve糧n奇li鼠fe肢.很In潮g氏en餓er聰al歡,繭th垮e果fa乖ti些gu貪e熊no潛tc寶h挖fa拾ct溉or蟲,害Kf,支is擺s勤ma住ll藝er畝t防he紐奉n貴Kt.在應(yīng)殼力壽匆命法售中，膝缺口醬的影先響是塊用疲捐勞缺研口系習(xí)數(shù)Kf表示辱的，奇Kf是在棟給定灰壽命政下，椒無缺臂口構(gòu)趴件疲件勞強(qiáng)悟度與筋相應(yīng)情的缺獵口件南疲勞夾強(qiáng)度證之比本。一首般地紀(jì)說，腸疲勞襪缺口舉系數(shù)駕Kf小于乳理論種彈性倘應(yīng)力淚集中較系數(shù)歉Kt。302.災(zāi)5珠變舟幅載贏荷譜訴下的倦疲勞被壽命va饅ri晨ab垃le槐a梅mp欲li軟tu弊de集l商oa界di膏ngUp球t求o弟no顛w,彈t薪he背d駛is旱cu信ss燥io劉n之a(chǎn)b泰ou訴t卸fa抗ti柄gu桂e厭be沾ha前vi速or好h奏as柜d播ea抵lt畜w拴it抖h由co鞋ns綢ta舊nt縫a撥mp援li魄tu較de母l沙oa動di褲ng餃.崖In彎c并on必tr赤as伸t,尖m布o(jì)s廟t維se先rv拳ic叫e恒lo刷ad云in曲g惠hi喇st應(yīng)or嫌ie芳s嗚ha鑰ve朋a華v揮ar前ia螺bl尸e托am沿pl淋it掠ud銜e奧an斑d壩ca駕n燈be葉q勺ui嬌te虧c蠅om皂pl助ex豆.到目霧前為禿止，滑關(guān)于喪疲勞姿性能癥的討?zhàn)B論處謠理的塘都是地恒幅唉載荷傳。然背而事胳實上減，大紡多數(shù)場使用婆載荷滑歷程以具有銷可變蟻的幅蠶度且構(gòu)可能恢相當(dāng)辛復(fù)雜纏。311.綠變幅義載荷烘譜典型載荷塊：“100起落”，“萬公里”，“年”等。總譜是典型塊的重復(fù)。SN(起落次數(shù))100200某飛機(jī)主輪轂實測載荷譜滑行滑行滑行拐彎拐彎著陸著陸載荷巨譜分白實測示譜和嘩設(shè)計匪譜。設(shè)計壽命期內(nèi)的載荷總譜。SS1n3S2S3n2n10n設(shè)計載荷譜322.輪M懇in禮er各線性閃累積絨損傷哥理論若構(gòu)犧件在縱某恒咽幅應(yīng)賊力水訴平S要作用勁下，掩循環(huán)絡(luò)至破困壞的隨壽命而為N糧，則店循環(huán)局至n鼻次時圓的損似傷定謊義為京：D=n/N若n=0索,禮則稈D=室0，構(gòu)件輪未受宇損傷弄；nD0n1D1D隨蓋循環(huán)仆數(shù)n線性閉增長捕：N1若n=N，則壯D=僅1，發(fā)生確疲勞寫破壞隔。疲勞她破壞坡判據(jù)含為：鎮(zhèn)D違=1Di=ni/Ni33Mi碗ne展r累湖積損痛傷理白論是丈線性量的；損傷彈和D鴨與載疼荷Si的作短用次鵝序無舞關(guān)。ni是在Si作用最下的蔽循環(huán)床次數(shù)那，由載澤荷譜附給出；Ni是在Si下循痕環(huán)到恢破壞獲的壽銹命，由S-N曲線燭確定。若構(gòu)穩(wěn)件在蠟k個禾應(yīng)力駐水平戶Si作用裕下，商各經(jīng)食受ni次循蠶環(huán)，特總損下傷為雖：(i=1號,2篇,.塑..況k機(jī))DDnNikii==??1Miner

線性累積損傷理論的破壞準(zhǔn)則為：

DnNii==?134A01DnN2N1BD1D2n1n2線性累積飽損傷督理論拔與載荷鹽的作戰(zhàn)用次累序無能關(guān)。DnNii==?11122NnNnD+==12211NnNnD+==1A01DnN2N1BD1D2n1n2353.覽M腰in徐er海理論描的應(yīng)懂用變幅巨載荷厘下，象應(yīng)用色Mi旋ne訓(xùn)r理守論，遠(yuǎn)可解兆決二灘類問將題：已知資設(shè)計仙壽命淡期間挎的應(yīng)艱力譜韻型，思確定蜜應(yīng)力禁水平恒。已知灑一典略型周吵期內(nèi)守的應(yīng)因力塊暖譜，之估算世使用繞壽命昏。利用縣Mi柜ne憐r理維論進(jìn)迅行疲范勞分痛析的雜一般皺步驟獄為：確定載荷譜，選取擬用的應(yīng)力水平；選用適合構(gòu)件使用的S-N曲線；計算在應(yīng)力水平Si下循環(huán)ni次的損傷：Di=ni/Ni；計算總損傷D=ni/Ni；若D<1,構(gòu)件是安全的；可考慮提高應(yīng)力水平。若D>1，則應(yīng)降低應(yīng)力水平或縮短使用壽命。36例2已知蝕S-跟N曲舉線為爬S2N=遇2.鼻5×城1010；設(shè)憤計壽腹命期爹間載荷倆譜如但表。頭試估縮慧計最且大可跌用應(yīng)灣力水沾平S塔。解：旋假定圓載荷杏P時耕的應(yīng)獲力水余平為法Si=2巾00喪MP淺a。由S衫-N雨曲線截得到帳Ni,稍計算盈損傷吳Di，列炊入表剛中?？芍?，若填取S卷=2像00既MP訴a,量D=禮1.賀75罷>1撿,發(fā)拌生疲漲勞破塌壞。再取覺S=腸15蜜0M騙Pa固,屢算得祖：糕D=食0.賤98叔<1覆,邪可達(dá)爽設(shè)計閘壽命嘗。載荷Pini(106) P 0.05 0.8P0.1 0.6P0.5 0.4P5.0

總損秋傷拔D侍=Di=ni/Ni=1聞.7保5Si(MPa)200 160 12080Di=ni/Ni0.廢08地00.曠10戲20.鞏28維81.邪28竟0Ni(106)0.625 0.976 1.736 3.3061111.7363.0866.9440.0450.0580.1620.7190.9837解：由因S-到N曲鼠線算Ni例3構(gòu)件媽S-宿N曲舊線為文S2N=霉2.敲5×納1010；若棄其一紫年內(nèi)妙所承受麥的典糧型應(yīng)競力譜慈如表修，試提估計郵其壽看命。設(shè)構(gòu)眉件壽飲命為年，意則總貝損傷陳應(yīng)當(dāng)違是固D=票(ni/Ni)。1.1111.7363.0866.9440.0090.0290.0330.050計算健Di=ni/Ni一年憲的損拳傷為顏：(ni/Ni)=登0.紅12新1(ni/Ni)=遙0.網(wǎng)12瓦1Si(MPa010.050.100.35一年的典型譜ni(106)損傷計算Ni(106)ni/NiMi聚ne驕r理盡論給科出：槽D為=圓(ni/Ni)=研1故有蠢：=1蛋/(ni/Ni)=糕1/粘0.鳳12鈔1=狗8.塘27伏（孟年）38設(shè)由使用經(jīng)驗知構(gòu)件在B譜下的壽命為NB，則：4.仆相渡對M秩in鞏er憑理債論（Wa鼠lt紹er悅S偵ch堡ut熱z，腎19慈72芽）Miner理論是經(jīng)驗破壞準(zhǔn)則。事實上應(yīng)為：

=QQ與載荷譜型、作用次序及材料分散性有關(guān)。相對Mi珠ne延r理論績?nèi)∠募俣―=晶1，由已代有經(jīng)崖驗確討定Q。待求的另一相似構(gòu)件在A譜下的壽命為NA，又有：39使用抱條件：1.廢是構(gòu)剩件相吐似，父主要與是疲睜勞破殺壞發(fā)嶼生的潔高應(yīng)遺力區(qū)幾何甩相似艱；2.散載荷聰譜相虜似，庫主要釀是載儀荷譜鵲型（螞次序慘）相那似，載荷御大小吸可以資不同貿(mào)。NQnNNnNnNAAABBA==???()(/)/(/)若A譜相耽似于B譜，廚則假腥定QA=QB，可怖得：許多改進(jìn)靜設(shè)計搏，可以借鑒誼過去悠原型默的使標(biāo)用經(jīng)堵驗；撕間接消考慮持了載荷損譜型喊、作胸用次村序及扮材料慕分散茄性的疑影響烏；故相睛對M填in足er葬理論專預(yù)測歡精度煎好，傻應(yīng)用音廣泛。40解：夾由M綱in猜er丟理論干有：NA(n/N)A=1得到瓦：NA=1態(tài)/0陜.0儲8=閱12鴿.5密年例4已知遭某構(gòu)秒件使昏用一命年的訓(xùn)損傷撇為(n/N)B=0漲.1艦21緞，實際絕使用黨壽命鎮(zhèn)為6畏年，益現(xiàn)改龜型設(shè)澤計，狹應(yīng)力籌水平減輕泄后，運一年畝的損臭傷和失為(n/N)A=0古.0浪8,喚試莊用估計其黃壽命步。利用械已知所原構(gòu)捕件的庸數(shù)據(jù)短：(n/N)B=0延.1眉21牢,NB=6該年；由相育對M查in博er患理論朵有：NA=NB(n/N)B/(n/N)A=6獄×0蜻.1劉21妨/0姑.0敲8=辰9.裹1年41變幅領(lǐng)載荷劑疲勞褲分析糞的方今法:1)壞已知革典型渡周期痕內(nèi)的弓應(yīng)力名譜，冊估算濁使用遇壽命l。典型賓應(yīng)力痛譜(涌Si,ni)判據(jù)lD=慶1S-染N曲蔽線Ni=C/Sm

Di=ni/Ni

D=Sni/Ni

壽命l=1/D2)趙已知扇應(yīng)力躁譜型睜和壽耽命，冒估計枝可用營應(yīng)力恒水平臥。應(yīng)力貝譜型稻(Si？,ni)判據(jù)市D嫩=1S-特N曲精線Di=ni/Ni

D=Sni/Ni

Ni=C/Sm

S=Siyes調(diào)整Si，重算no假設(shè)Si

42Th收e破li恐ne綿ar傾d山am新ag忽e胖ru崗le儲h監(jiān)as探t恨wo駝m械ai竿n氣sh岔or陶tc賊om絡(luò)in辟gs昂.鴉Fi案rs惡t,躲i裂t樂do小es民n陪ot矮c且on瞎si摩de強(qiáng)r抽se獸qu狠en食ce綱e敏ff眾ec見ts原,項th辮e住th父eo疲ry阿p慌re鼠di衰ct授s抗th診at霉t降he上d晃am性ag噸e蛇ca蜻us喉ed歪b界y脖a烘st償re迷ss仰c饑yc財le字i守s組in厲de當(dāng)pe濾nd炸en勻t垂of鋤w灣he壤re拴i猶t液oc晝cu購rs拔i食n謹(jǐn)th意e哄lo樹ad召h確is邀to貿(mào)ry派.劑Se酸co聯(lián)nd難,廈th受e段li互ne感ar錦d閑am它ag厲e羅ru蛾le溪i失s銷am刃pl馳it糖ud冬e味in扶de潤pe迅nd明en符t.象T擔(dān)hi閑s行l(wèi)a脅st蹲t涂re按nd牙d件oe遠(yuǎn)s允no期t移co推rr響es貝po券nd湖t活o殊ob柔se支rv激ed墨b勁eh娃av靈io班r.線性劉損傷感理論耽有二陷個主款要缺亡點。跳一是河沒有連考慮鼓次序覽影響垮，某歉應(yīng)力桃循環(huán)抄引起趟的損滔傷與粥該循膏環(huán)在穴載荷坐歷程覆中的斜位置吐無關(guān)放；二填是線請性損導(dǎo)傷理父論與泉載荷啊幅度熊無關(guān)純，后尋者與疾實驗蘋觀察銜并不熊相符輸。432.調(diào)6囑隨蘇機(jī)譜掘與循旬環(huán)計慕數(shù)法恒幅量載荷隨機(jī)載荷譜？變幅載荷Miner計數(shù)法載荷0t正變程負(fù)變程峰谷1.譜及若干定義載荷：力、應(yīng)力位移等。變程：相鄰蘿峰、渠谷點版載荷蠟值之脹差。靜有正懶、負(fù)鋪變程反向朝點：煉峰或妙谷斜率篇改變音符號之處暢。44To痕p翻re峽di僅ct帽t董h(huán)e師l連if紡e牢of脊a擇c召om你po撲ne洽nt杏s嫌ub溪je興ct尖ed橡t望o攻a余va償ri汪ab燃le迫l按oa距d溝hi列st兼or納y,形i掛t罷is銀n恐ec游es船sa默ry溪t逼o床re岔du房誠ce冒t蓮he皆c刪om弱pl再ex航h葵is亂to岔ry欺i叼nt重o任a獻(xiàn)nu樓mb檔er齒o論f牽ev橡en藍(lán)ts犯w爹hi迅ch拌c些an話b籃e游co始mp穗ar草ed碗t勝o晶th辨e珍av稱ai巾la夫bl首e櫻co企ns就ta脂nt史a桑mp蒙li出tu押de掛t四es帽t耐da秘ta哈.慨Th且is斬p董ro遠(yuǎn)ce賠ss視o寒f廈re戀du航ci酒ng巧a稠c吸om鹿pl州ex拾l(fā)陜oa辟d僚hi景st泰or縣y陶in盈to酬a庭n臂um滔be料r爐of腿c現(xiàn)on畢st昂an希t嚴(yán)am等pl假it洽ud擇e什ev瓣en查ts五i量s花te朵rm雪ed溪c詠yc長le晚c姥ou仇nt蝕in它g.為預(yù)搶測承臨受變戲幅載萍荷歷潔程構(gòu)京件的壺壽命立，需丘要將乓復(fù)雜賞歷程群簡化儀為一航些與您可用棒恒幅披試驗因數(shù)據(jù)驗相比土的事蘇件。胸這一紡將復(fù)典雜載喝荷歷服程簡思化為進(jìn)一些恥恒幅濟(jì)事件按的過從程，神稱為責(zé)循環(huán)英計數(shù)泉。45St0典型譜段適于昌以典寬型載夢荷譜添段表奇示的糞重復(fù)宜歷程銀。2.腦簡玩化雨疤流計悲數(shù)法法（猴ra捧in侵fl合ow變c襲ou叮nt眉in暗g)雨流愿計數(shù)剪法要求水典型唉段從最大載峰或彩谷處耍起止蔑。0'11'22'雨流計數(shù)典型段不失一般性。46簡化洞雨流榆計數(shù)得方法觸：ABCDEFGHIJA'024-2-4tSABCDEFGHIJA'024-2-4S第一哲次雨號流BCEFGHIJE'024-2-4SB'第二次雨流FGIJ024-2-4第三次雨流F'I'譜轉(zhuǎn)90，雨赴滴下姨流。少若無款阻擋胳，則督反向農(nóng)，流編至端厚點。記下塵流過晃的最貿(mào)大峰束、谷援值，香為一機(jī)循環(huán)熔，讀垃出S,不Sm。刪除占雨滴患流過閉部分垂，對匯剩余秋歷程脈重復(fù)遇雨流嗽計數(shù)洗。47簡化蕉雨流首計數(shù)喚結(jié)果雀：ABCDEFGHIJA'024-2-4S第一歇次雨煎流BCEFGHIJE'024-2-4SB'第二次雨流FGIJ024-2-4第三次雨流F'I'雨流計數(shù)結(jié)果循環(huán)變程均值EHE'70.5BCB'41ADA'90.5FGF'3-0.5IJI'2-1雨流史計數(shù)瀉是二龍參數(shù)筋計數(shù)稿，結(jié)絨果均距為全膊循環(huán)恥。典型匠段計籌數(shù)后鑼的重答復(fù)，宅只需跳考慮訂重復(fù)鬧次數(shù)摘即可慣。48若轉(zhuǎn)損換時父R檢不變具，鞏N1擺、N妨2可啄用相星同的顛S-加N曲鼠線遮SmN=晌C憑表示例時，等損蘇傷轉(zhuǎn)乒換條蘇件為：n2=n1(N2/N1)=侍n1(S1/S2)m.4.我不贏同載皺荷間填的轉(zhuǎn)床換計數(shù)帥后的祖多級攤載荷懷，如王何簡帥化到史有限善的載傭荷級線？不同訴載荷降間轉(zhuǎn)兵換的及原則額:損傷父等效。將S1下循群環(huán)n1次的晉載荷蜜，轉(zhuǎn)僑換成貝S2下循棒環(huán)n2次，等損盲傷轉(zhuǎn)辱換條懂件為：n1/N1=n2/N2或孝n2=n1(N2/N1)N1窯、N籮2分旁別為殿在(像S1,葉R1)和昆(S2,R2)下肥的壽陷命。49小慕結(jié)1)達(dá)應(yīng)導(dǎo)力疲黨勞是善彈性趟應(yīng)力行控制永下的潑長壽漢命疲銳勞。（Sma份x＜Sy,Nf＞1需03-闊4次）2)志S闊-N曲線業(yè)描述爽材料尚的疲驚勞性像能。R=虹-1罷時的白S-款N曲思線是朝基本張S-遺N曲泊線。S-羞N曲疏線：元SmN=義C3)秋G缺oo躺dm坐an吼直線禽反映批平均浸應(yīng)力橡或應(yīng)膚力比性的影第響；(S原a/遮Sa(R聞=-宴1))+鉆(S做m/妨Su秩)=獲1惠(等槍壽命如直線哥)拉伸不平均歷應(yīng)力駛有害亦。噴丸替、冷跳擠壓執(zhí)引入蛋殘余驗壓應(yīng)德力可纖改善鳳疲勞規(guī)性能域。507)慚隨夏機(jī)譜岔可用炒計數(shù)輪法計示數(shù)。芳轉(zhuǎn)換芒成變體幅塊宇譜。雨流捕法是院典型則譜二戲參數(shù)鬼全循什環(huán)計嬌數(shù)法愿。6)劣M炎in煤er夏理論屑可用焦于變游幅