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1、,,,,,,,,,,,第3章 機械零件的疲勞強度,第3章 機械零件的疲勞強度,3.1 疲勞斷裂特征,疲勞斷裂分為兩個階段： 第一階段產生初始裂紋，形成疲勞源； 第二階段裂紋擴展發(fā)生斷裂。,材料在變應力的作用下，表面上萌生初始裂紋，形成裂紋源。隨著應力循環(huán)次數的增加，裂紋沿尖端逐漸擴展。當截面面積小到某一臨界值時，零件就會突然發(fā)生脆性斷裂。,,,3.2.1 疲勞曲線,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線,, 符號意義：,循環(huán)次數,應力循環(huán)特性,持久疲勞極限,應力,循環(huán)基數,疲勞極限,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章
2、 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線,,,,有限壽命區(qū)間,,,無限壽命區(qū)間,,,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線,,,,有限壽命區(qū)間,,,無限壽命區(qū)間,,低周循 環(huán)疲勞,,高周循 環(huán)疲勞,,,,,,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線,壽命系數,（1）鋼 硬度350HB,1.循環(huán)基數 N0,（2）鋼 硬度350HB,（3）有色金屬, 幾點說明：,在計算壽命系數 KN時，認定 N0=107,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線, 幾點說明：,（1）鋼
3、 硬度350HB,1.循環(huán)基數 N0,（2）鋼 硬度350HB,（3）有色金屬,,,,,壽命系數,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線, 幾點說明：,（1）鋼 硬度350HB,1.循環(huán)基數 N0,（2）鋼 硬度350HB,（3）有色金屬,,,,,,,壽命系數,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線, 幾點說明：,（1）鋼 硬度350HB,1.循環(huán)基數 N0,（2）鋼 硬度350HB,（3）有色金屬,,,壽命系數,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線, 幾點說明
4、：,2.指數 m,與零件的材料和應力狀態(tài)有關,,,壽命系數,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2.1 疲勞曲線, 幾點說明：,3.不同循環(huán)特性下的曲線狀態(tài),r1=-1,r2=0,r3=0.5,壽命系數,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,3.2.2 疲勞極限應力圖,第3章 機械零件的疲勞強度,3.2 疲勞曲線和疲勞極限應力圖,,,,,,,,,A,B,E,S,,疲勞極限曲線,屈服極限曲線,疲勞失效區(qū),塑性失效區(qū),O,3.3.1 應力集中影響,第3章 機械零件的疲勞強度,3.3 影響機械零件疲勞強度的主要因素,3.3.2 尺寸影響,第3章 機械零件的疲勞強度,3.3
5、影響機械零件疲勞強度的主要因素,3.3.3 表面狀態(tài)影響,第3章 機械零件的疲勞強度,3.3 影響機械零件疲勞強度的主要因素,3.3.4 綜合影響系數,第3章 機械零件的疲勞強度,3.3 影響機械零件疲勞強度的主要因素,對 有影響,對 沒有影響,,,第3章 機械零件的疲勞強度,3.4 許用疲勞極限應力圖,,,,,,,,,,,,,A,B,E,S,,,,簡化疲勞極限曲線,許用疲勞極限曲線,第3章 機械零件的疲勞強度,3.4 許用疲勞極限應力圖,,,,,,,,,,,,,A,B,E,S,,,,,第3章 機械零件的疲勞強度,3.4 許用疲勞極限應力圖,,,,,,,,,S,,,,,第3章 機械零件的疲勞強
6、度,3.4 許用疲勞極限應力圖,,,,,,,,,S,,,,,,,,第3章 機械零件的疲勞強度,3.4 許用疲勞極限應力圖,3.4.1 穩(wěn)定變應力和非穩(wěn)定變應力,,穩(wěn)定變應力,非穩(wěn)定變應力,,規(guī)律性,隨機性,變應力,第3章 機械零件的疲勞強度,3.5 穩(wěn)定變應力時安全系數的計算,3.5.2 復合應力狀態(tài)時的安全系數,1、塑形材料時,只受彎矩,只受扭矩,復合狀態(tài),(3.20),,第3章 機械零件的疲勞強度,3.5 穩(wěn)定變應力時安全系數的計算,3.5.2 復合應力狀態(tài)時的安全系數,2、低塑形和脆性材料時,第3章 機械零件的疲勞強度,3.6 規(guī)律性非穩(wěn)定變應力時機械零件的疲勞強度,3.6.1 疲勞損傷積累假說,疲勞損傷積累假說的表達式,損傷率,第3章 機械零件的疲勞強度,3.6 規(guī)律性非穩(wěn)定變應力時機械零件的疲勞強度,3.6.2 等效穩(wěn)定變應力和壽命系數,,,(1),(2),(3),,第3章 機械零件的疲勞強度,3.6 規(guī)律性非穩(wěn)定變應力時機械零件的疲勞強度,3.6.2 等效穩(wěn)定變應力和壽命系數,
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