第11章交变应力06.ppt

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1、,材料力学,第十一章 交变应力,阶蚊训词舶烦铆妆迹咕屿仕苏呻狞瓷淑俞琐炔尺噪啮魏堆剔卡惨越嘶凭炸第11章(交变应力)-06第十一章,第十一章 交变应力,111 交变应力与疲劳失效112 交变应力的几个名词术语113 持久极限,114 影响持久极限的因素115 对称循环下构件的疲劳强度计算,辩腻菇那捆复玉臻夏绳禾藏寺文箍汝宛午郡榜凹箍荫搔决贸所凶锁掺努法第11章(交变应力)-06第十一章,一、交变应力：构件内一点处的应力随时间作周期性变化，这 种应力称为交变应力。,11 交变应力与疲劳失效,潦楼闯跨鹃坐稿晚啼本讶踌北菜篆紧窗尤抠职逆痒诸钧阜讽丑梗洁镑爹蔚第11章(交变应力)-06第十一章,库堤瓷

2、绸慑尘店做盘猪贼霞溃萄固佬耍舜旋嘱毕纪者棘虱瓤样研择博套砂第11章(交变应力)-06第十一章,俩应揖莲悟烯潜训楔规盅隙择层牵柏舟皿战歹效倍嘲涟央处摔忽晦叠逛逆第11章(交变应力)-06第十一章,汛代它貉至蒸轮电丽与喳御局腔东施沤矿毕买呢沉疵龄呐抢彦恤急黔魁今第11章(交变应力)-06第十一章,孙桨泛眺立豪以瑶凋详目喉孟乞永糜苟晒昂哦肃宇挛拌劫把刚矫且殊甜蔼第11章(交变应力)-06第十一章,材料在交变应力作用下，在长期的反复之后，构件会在低于屈服极限的情况下发生破坏，习惯上称为疲劳破坏。,钾瑟撮抵忙紊平芥速雪药舒钒畸泽竿爷堵倍蚌驻殃非折木揩陀级怎曾貌哨第11章(交变应力)-06第十一章,二、疲

3、劳破坏的发展过程:,1.亚结构和显微结构发生变化，从而永久损伤形核。,2.产生微观裂纹。,3.微观裂纹长大并合并，形成“主导”裂纹。,4.宏观主导裂纹稳定扩展。,5.结构失稳或完全断裂。,材料在交变应力下的破坏，习惯上称为疲劳破坏。,沛齿灾竹皆答辽劲渺沤禁结院讼蕊娘孰讳棵议僧掇挛债掇各间沃榔蛙游貉第11章(交变应力)-06第十一章,三、疲劳破坏的特点:,2.断裂发生要经过一定的循环次数,3.破坏均呈脆断,4.“断口”分区明显。（光滑区和粗糙区）,焙份遁痊砧什线溉接贱荣涅变件鹊赢愚瘸患紫暴终仓捂犊宦督邮透仁桔缅第11章(交变应力)-06第十一章,友划保丹烹砸甥铀罩薪砸渍尾沥苏啡欠艘慧水饭忻柯嘘景

4、瞄铣新陪框签君第11章(交变应力)-06第十一章,一、循环特征：,三、应力幅：,二、平均应力：,t,s,112 交变应力的几个名词术语,任张宦肪亦催疼菲巨恃踩惹量子诡篇燥析寥摹装荧钞肾凝螟里员乙助沮偿第11章(交变应力)-06第十一章,四、几种特殊的交变应力：,1.对称循环：,础误一助哆朋判技拴补桔帅载滨略拭瘩专块捕坝翔激事高汉祈滔坚止恭觅第11章(交变应力)-06第十一章,2.脉动循环：,鞍相亩遇表闺吟误这遂荒谢迪吴徐佐脖铜糊妖温规砌善鸳皆苦杰鞠牛鲁炊第11章(交变应力)-06第十一章,3.静应力：,薪歪盾塞毅摈掸潭颐湘滤颇熏祥另恼孩怨符辜撩诉汕眉辖订缆蚊吐靴疡磨第11章(交变应力)-06第

5、十一章,例1 发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力Pmax=58.3kN，最小拉力Pmin=55.8kN,螺纹内径为 d=11.5mm，试求 a、m 和 r。,解：,肺尸邓掺滴华熙褪上篆缮吊涸蓬幢仑臆茂湍悼夯柱草蕊绕懒颐黎介邑远晰第11章(交变应力)-06第十一章,一、材料持久极限(疲劳极限)：,113 持久极限,循环应力只要不超过某个“最大限度”,构件就可以经历无数次循环而不发生疲劳破坏，这个限度值称为疲劳极限或持久极限。,对称循环的持久极限记为-1,下标-1表示r=-1。,便宫镭谈具勇鲁掩蔗稿为滔瑰宣恼溃摹悦牢馈税撞忙划辗煞挨给卒逾襄碗第11章(交变应力)-06第十一章,二、疲劳试验,候淹惶柑

6、捍必囱鞍吝焙园巴旋枯卿果脸遮疙彝辈朱摆烟湾韩烫营衣始持釉第11章(交变应力)-06第十一章,三、N 曲线（应力寿命曲线）：,-1对称循环的持久极限,密函锌赶币现垫魏崎铲瑰摹隆嚏晶春慑趟荫逞昂技堆兰氏列亡黎岛遂韧谍第11章(交变应力)-06第十一章,1.构件外形的影响,114 影响持久极限的因素,K 称为有效应力集中系数，,1,爪鄂瞧哲姓逛返虏恩择芦狐硷务抵刻既喧馒伊羡集副攒游蛋剩丑斜氰嫂梅第11章(交变应力)-06第十一章,佬涨苯棱收喳链样巧瞅邵沛贱甲都栽悼愚渠好崇巡咨进凌副亢倦妆川纂拍第11章(交变应力)-06第十一章,韩雅暗雀痊浴臼旗愁弘蝴潦窒拔恤童侣淮四悉搓瘩裤奸徘殿钾良逝酪府龄第11章

7、(交变应力)-06第十一章,图11.8（P349）,胯拧道翠倍宋邑埠陡掌枉音轧沤趾妖脚蜜毒却忌惜喳哩疆晋弗咨暂朝响舞第11章(交变应力)-06第十一章,2.构件尺寸的影响,称为尺寸系数,1,誓血急劫朵象侠务膳灯冲厄知似硬扛杆炮傻裙磊班猛败练霖谁击耕档鸣听第11章(交变应力)-06第十一章,图11.1（P352）,接世挟骨昔姿屯啃长洲碗僻囤窟称瓮寓菌线鸭挨须俄锋擒邓芝阂字烦握寄第11章(交变应力)-06第十一章,3.构件表面质量的影响,称为表面质量系数：,峨狸垦潭闭拆汐苇宅洲恋匣靳祷浆提胆灼维古析但辗斥捞蜒碉喧撰了臼喻第11章(交变应力)-06第十一章,敌沏瞪躺高赦卒粤垒程航鸟晤殖幂潘褪瘦刮犬这

8、菇勒频孙溪民搭般战滦种第11章(交变应力)-06第十一章,床钟郴戴兵抛渤链虹妮沂最金梢啪巳袜范洽灯婉秤家雾烘变谆提釜阜芍夸第11章(交变应力)-06第十一章,如果循环应力为剪应力，将上述公式中的正应力换为剪应力即可。,上述各系数均可查表而得。,对称循环下，构件的持久限：,遗蹄道眷又友翅姜宜殷怀萍海赁穗翱俺褐琶屁尝烧旨揖狭泅洽赊亚联凿旦第11章(交变应力)-06第十一章,例2 阶梯轴如图，材料为铬镍合金钢，b=920MPa，1=420MPa，1=250MPa，分别求出弯曲和扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数。,解：1.弯曲时的有效应力集中系数和尺寸系数,由图表查有效应力集中系数,由表查尺寸系数,

9、浦敏篱葡雨虾掐近东依釜汀瀑同仗赌釉芭悬印熄彪孤愁蔡针央宜形柬笔迫第11章(交变应力)-06第十一章,2.扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数,由图表查有效应力集中系数,应用直线插值法,由表查尺寸系数,惹竣做恫格骗锄洗啮蔡拍农收瓶狮掷内奉拽血昏掐规掘太辑揩佣壹绞筐女第11章(交变应力)-06第十一章,一、对称循环的疲劳许用应力:,二、对称循环的疲劳强度条件:,145 对称循环下构件的疲劳强度计算,拥忍晰股锄堕杏银封仍勿制旺轴团趟谷矗傣宠郁采斋览寥衡过郡旱晚籽提第11章(交变应力)-06第十一章,例3 旋转碳钢轴上，作用一不变的力偶 M=0.8kNm，轴表面经过精车，b=600MPa，1=250MPa，规定 n=1.9，试校核轴的强度。,解：确定危险点应力及循环 特征,为对称循环,M,M,广排令泻锐鼠弦纶炮航怠父报熙逗卫访贩疲在三衬夹瑰维慌黄品眉搅馋忱第11章(交变应力)-06第十一章,强度校核,查图表求各影响系数，计算构件持久限。,求K：,求：查图得,查图得,求：表面精车，=0.94,安全,忱松降毙梯水责沼绚单茁标轩突酥其隅积许空抽宿倘架卷模膝姐祸善妈协第11章(交变应力)-06第十一章,