強度理論-低周疲勞解讀教學課件

強度理論與方法(3)—底周疲勞底周疲勞單調(diào)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)變幅循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)應(yīng)變疲勞性能缺口應(yīng)應(yīng)變分析低周疲勞或稱應(yīng)變疲勞載荷水平高(σ>σ),壽命短(N<10)。應(yīng)變壽命法假定在應(yīng)變控制下試驗的光滑試件可以模擬工程構(gòu)Criticalzone件缺口根部的疲勞損傷。如果承受相同的應(yīng)力應(yīng)變歷程,則缺Smoothspecime口根部材料有與光滑件相同的疲勞壽命Similitudebetweenaiaboratoryspecimenandtherootofanotch.高就荷水平:highloadlevel應(yīng)力變化小,難于控制應(yīng)變變化大,利于控制。lowloadlevel低載荷水平應(yīng)力控制和應(yīng)變控等效。●載荷水平低,應(yīng)力和應(yīng)變是線性相關(guān),應(yīng)力控制和應(yīng)變控制試驗的結(jié)果等效●高載荷水平,即低周疲勞范圍內(nèi),循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)和材料的性能在應(yīng)變控制條件下模擬更好。問題:循環(huán)載荷下,應(yīng)變?nèi)绾畏治?應(yīng)變壽命關(guān)系如何描述?思路:單調(diào)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變行為作用下的應(yīng)變響應(yīng)應(yīng)變疲勞缺口應(yīng)變應(yīng)變疲勞壽命預(yù)測分析性能1.單調(diào)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)工程應(yīng)力S:Engineeringstress工程應(yīng)變e:Engineeringstrainoriginaldeformed材料縱向伸長,橫向縮小。真應(yīng)力、真應(yīng)變真應(yīng)力truestress:A真應(yīng)變truestrain,&△ldldeformedP應(yīng)力=X=In(Lh)=Intal)=n(1+e)0頸縮前,變形是均勻的。忽略彈性體積變化,可假定均勻變形階段后體積不變。0均勻變形應(yīng)變工程應(yīng)力、應(yīng)變與真應(yīng)力、真應(yīng)變間關(guān)系O=P/A=PL/Alo=(P/Ao[o+Al/ol=S(l+e)E=n(1+e)-n(0)=n(A/A)Truesfress-strmincurveCorrectedforneckingEngineeringsrress-strnincuileoMaxloadtFractureSTraint單調(diào)加載下的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系σ-曲線上任一點應(yīng)變E可表示為:E=8+80o關(guān)系用H00定理表為:oEeeGs2關(guān)系用Hollomon關(guān)系表達為:o=K(eyRemberg-Osgood彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系E=E+8.0+()K為強度系數(shù),應(yīng)力量綱MPa)EKn為應(yīng)變硬化指數(shù),無量綱n=0,理想塑性材料。2循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)1.滯后環(huán)hysteresisloops在εn=const的對稱循環(huán)下應(yīng)力、應(yīng)變的連續(xù)變化可知:1)σ-8響應(yīng)隨循環(huán)次數(shù)改變。N2定周次后有穩(wěn)態(tài)滯后環(huán)穩(wěn)態(tài)環(huán)3有循環(huán)硬化和軟化現(xiàn)象。低碳鋼的