材料試件與零件的極等限應力線圖的特點及繪制

1、一、材料的極限應力線圖：機械零件的工作應力并不總是對稱循環(huán)變應力。為此需要構造極限應力線圖來求出符合實際工作應力循環(huán)特性的疲勞極限，作為計算強度時的極限應力。在作材料試驗時，通常是求出對稱循環(huán)的疲勞極限-1和脈動循環(huán)的疲勞極限0 。把這兩個極限應力標在如下所示的m-a圖上。由于對稱循環(huán)變應力的平均應力m=0，最大應力等于應力幅，所以對稱循環(huán)疲勞極限在圖中以縱坐標軸上的a點來表示。由于脈動循環(huán)變應力的平均應力及應力幅均為m=a=0/2，所以脈動循環(huán)疲勞極限以由原點0所作45射線上的d點來表示。直線ad上任何一點都代表了一定循環(huán)特性時的疲勞極限。橫軸上任何一點都代表應力幅等于零的應力，即靜應力。取

2、c點的坐標值等于材料的屈服極限s，則cg上任何一點均代表max=m+a=s的變應力狀況。零件材料（試件）的極限應力曲線即為折線agc。材料中發(fā)生的應力如處于oagc區(qū)域以內，則表示不發(fā)生破壞；如在此區(qū)域以外，則表示一定發(fā)生破壞；如正好處于折線上，則表示工作應力狀況正好達到極限狀態(tài)。二、零件的極限應力線圖：由于零件幾何形狀的變化、尺寸大小、加工質量及強化因素等的影響，使得零件的疲勞極限要小于材料試件的疲勞極限。如以彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)表示材料對稱循環(huán)彎曲疲勞極限-1與零件對稱循環(huán)彎曲疲勞極限-1e的比值，即則當已知及-1時,就可以不經試驗而估算出零件的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限為:在不對稱循環(huán)時

3、,是試件的與零件的極限應力幅的比值。把零件材料的極限應力線圖中的直線adg按比例向下移，成為下圖所示的直線adg，而極限應力曲線的cg部分，由于是按照靜應力的要求來考慮的，故不須進行修正。零件的極限應力曲線由折線agc表示。直線ag的方程為： 或 直線cg的方程為：式中：-1e 零件的對稱循環(huán)彎曲疲勞極限；ae零件受循環(huán)彎曲應力時的極限應力幅；me零件受循環(huán)彎曲應力時的極限平均應力；e 零件受循環(huán)彎曲應力時的材料特性， 試件受循環(huán)彎曲應力時的材料特性，其值由試驗決定。 彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)，式中：k零件的有效應力集中系數(shù)（腳標表示在正應力條件下，下同）；零件的尺寸系數(shù)；零件的表面質量系數(shù)；q零件的強化系數(shù)。以上各系數(shù)的值見有關資料。同樣，對于切應力的情況，可以仿照上面公式，并以代換,得出極限應力曲線的方程為:或及式中：e 零件受循環(huán)切應力時的材料特性， 試件受循環(huán)切應力時的材