(64)--13.5疲劳极限与应力-寿命曲线.ppt

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1、疲劳极限与应力-寿命曲线目目 录录疲劳极限的概念疲劳极限的概念1应力应力-寿命曲线寿命曲线 2影响疲劳寿命影响疲劳寿命的因素的因素3在交变应力下，产生疲劳破坏所需的应力循环次数称为疲劳寿命。一、疲劳寿命(1)高循环疲劳 二、疲劳分类(2)低循环疲劳 破坏循环次数高于的疲劳称为高循环疲劳破坏循环次数低于的疲劳称为低循环疲劳一、持久极限 材料的持久极限，是指标准试样经历“无限次”应力循环而不发生疲劳破坏时的最大应力。2.应力-寿命曲线 弯曲对称循环疲劳试验机及试样受力情况弯矩图如图 二、疲劳试验将各次测得的和绘出一条曲线，称为疲劳曲线，亦称为S-N曲线。只要应力不超过这一极限值，试样就可以经历无限

2、次循环而不发生疲劳破坏。这一极限值称为材料在对称循环下(r=-1)的持久极限，记为 。1.循环基数 如果钢制试样经历次循环仍未发生疲劳破坏，则再增加循环次数也不会破坏，所以就把次循环下仍未发生疲劳破坏的最大应力规定为钢的持久极限，而把称为循环基数。2.名义持久极限 硬铝、镁合金等有色金属的疲劳曲线没有明显的趋于水平的直线部分，通常取循环基数为，把它对应的最大应力作为这类材料的持久极限，称为名义持久极限。钢的对称循环持久极限经验公式进行估算上述试验原理同样可用于拉伸压缩疲劳试验、扭转疲劳试验、弯曲扭转联合疲劳试验等，以测定材料相应的持久极限。承受不同循环特征的交变应力，画出相应的S-N曲线，测定

3、材料的持久极限。综上：(1)持久极限可以理解为在交变应力下的极限应力，它与静载下的极限应力完全不同。(2)持久极限不仅因材料不同而异，即使是同一种材料，也会因循环特征不同而异。静载下的极限应力用(或)表示即可。交变应力下的极限应力，用破坏时的最大应力和循环次数N表示。3、影响疲劳寿命的因素 材料的疲劳极限，用光滑小试样测定。实际构件的疲劳极限，除了与材料有关，还与构件的外形、尺寸、表面状况与工作环境等因素相关。1.构件外形的影响 构件外形的突变将引起应力集中，显著降低构件的疲劳极限。构件外形对构件疲劳极限的影响用有效应力集中因数来表示 2.构件尺寸的影响构件尺寸愈大，其疲劳极限就愈低。构件尺寸对构件疲劳极限的影响用尺寸因数 来表示 3.构件表面状况的影响构件表面愈粗糙，其疲劳极限就愈低。构件表面状况对疲劳极限的影响，可用表面质量因数 来表示