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交變應力30六月20242２、材料持久極限、構件持久極限第十三章交變應力1、基本概念與幾個基本量3、對稱循環(huán)的疲勞強度計算4、材料力學性能的進一步研究3§13－１概述一、交變應力：

構件內的應力隨時間作周期性變化，

交變應力又稱為重復應力4怎樣弄斷鐵絲？5二、疲勞破壞的發(fā)展過程:1、亞結構和顯微結構發(fā)生變化，從而永久損傷形核。2、產生微觀裂紋。3、微觀裂紋長大并合并，形成“主導”裂紋。4、宏觀主導裂紋穩(wěn)定擴展。5、裂紋失穩(wěn)，結構忽然斷裂。三、疲勞破壞的特點:2，經過一定的時間發(fā)生忽然斷裂；3，破壞面呈脆斷；4，“斷口”明顯分為∶

裂紋源、光滑區(qū)、粗糙區(qū)1，工作應力遠小于極限應力；6§13－2交變應力常用術語循環(huán)特征：應力幅：平均應力：循環(huán)周期∶T最大應力最小應力穩(wěn)定交變應力：循環(huán)特征及周期不變。7幾種特殊的交變應力：1、對稱循環(huán)：82、脈動循環(huán)：3、靜循環(huán)：9§13－3材料持久極限及其測定材料持久極限(疲勞極限):

—

N

曲線（應力壽命曲線）N0——循環(huán)基數，無限壽命

r——材料持久極限NA——循環(huán)次數，有限壽命

A——有限持久極限循環(huán)應力不超過某個“限度”,

材料經無數次循環(huán)而不破壞，

這個“限度”稱為“疲勞極限”用

r

表示。所謂“材料”即用“光滑小試件”進行測試材料的持久極限即“光滑小試件”的持久極限10§13－4構件持久極限及其計算構件持久極限——

r

o

r

o與

r

的關系：1、K

——有效應力集中系數：2、

——尺寸系數：3、

——表面質量系數：11

如果為切應力，將上述公式中的正應力換為切應力即可∶對稱循環(huán)下(r=-1)上述各系數均可查表而得。12§13－5對稱循環(huán)下，構件的疲勞強度計算一、對稱循環(huán)的疲勞容許應力:二、對稱循環(huán)的疲勞強度條件:n為安全系數13例13-5-1、旋轉碳鋼軸上，作用一不變的力偶

M=0.8kNm，軸表面經過精車，

b=600MPa，

–1=250MPa，規(guī)定n=1.9，試校核軸的強度。解：①確定危險點應力及循環(huán)特征為對稱循環(huán)

②查圖表求各影響系數，計算構件持久限。（1）求K

查圖得∶14（2

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