機(jī)械零件材料的抗疲勞性能是通過(guò)試驗(yàn)決定的,。即在材料的標(biāo)準(zhǔn)試件上加上循環(huán)特性為r的等幅變應(yīng)力,,通常是加上循環(huán)特性為r=σmin/σmax=-1的對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力或者r=0的脈動(dòng)循環(huán)(也叫零循環(huán))的等幅變應(yīng)力,并以循環(huán)的最大應(yīng)力σmax表征材料的疲勞極限,,通過(guò)試驗(yàn),,記錄出在不同最大應(yīng)力下引起試件疲勞破壞所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,,即可得到疲勞曲線,通稱σ— N 曲線,。
加載過(guò)程如應(yīng)力循環(huán)圖中實(shí)線oa部分所示,,它代表一個(gè)整循環(huán)oabcd的1/4。這實(shí)際上是靜加載的情況,,a點(diǎn)的值為材料的強(qiáng)度極限σB,。
5 X" H ]8 h6 g1 c低周疲勞(BC段):隨著循環(huán)次數(shù)的增加,使材料發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力不斷下降,。觀察試件在這一階段的破壞斷口,,可見(jiàn)到材料已發(fā)生塑性變形的特征。C點(diǎn)相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)大約在10000左右,。這一階段的疲勞現(xiàn)象稱為應(yīng)變疲勞,。由于應(yīng)力循環(huán)次數(shù)相對(duì)很小,所以也叫做低周疲勞,。有些機(jī)械零件,,例如一次性使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的某些零件、導(dǎo)彈殼體等,,在整個(gè)使用壽命期間應(yīng)力變化次數(shù)只有幾百到幾千次,,故其疲勞屬于低周疲勞。但對(duì)絕大多數(shù)通用零件來(lái)說(shuō),,當(dāng)其承受變應(yīng)力作用時(shí),,其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)總是大于10000的。所以本課程不討論低周疲勞問(wèn)題,。
高周疲勞(CD段):CD段代表有限壽命疲勞破壞,。在此范圍內(nèi),試件經(jīng)過(guò)相應(yīng)次數(shù)的變應(yīng)力作用后總會(huì)發(fā)生疲勞破壞,。在D點(diǎn)以后,,如果σmax<σD 時(shí),則無(wú)論應(yīng)力變化多少次,材料都不會(huì)破壞,。故D點(diǎn)以后的水平線代表了試件無(wú)限壽命疲勞階段。這兩段曲線所代表的疲勞統(tǒng)稱高周疲勞,。大多數(shù)通用機(jī)械零件及專用零件的失效都是由高周疲勞引起的,。CD上任何一點(diǎn)所代表的材料的疲勞極限,均稱為有限壽命疲勞極限,,用符號(hào)σrN表示,。腳標(biāo)r代表該變應(yīng)力的循環(huán)特性,N代表達(dá)到疲勞破壞時(shí)所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù),。D點(diǎn)所代表的是材料的無(wú)限壽命疲勞極限,,也稱為持久疲勞極限,用符號(hào)σr∞表示,。
& \" i2 C1 I! v5 d. @' N洋洋_Lee 發(fā)表于 2013-9-2 15:09
機(jī)械設(shè)計(jì)課本上的,最近在看起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè),,里面講到了零件的疲勞 ,,看了看。很是熟悉啊,。
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