疲劳寿命设计方法

寿命设计方法-王光建目录,什么是疲劳失效,无限寿命设计方法?S-N曲线 (wohlercurve)及疲劳极限? 基于疲劳极限的评判? 考虑平均应力的损伤修正,有限寿命设计方法?Miner法则(疲劳损伤线性累积 ) ? 雨流计数法? 寿命计算,疲劳寿命仿真计算,疲劳寿命计算的不足疲劳失效,疲劳是一种机械损伤 过程,特点 :在这一过程中即使名义应力低于 材料屈服强度；破坏前无明显塑性变形，突然发生断裂,本质：? 交变载荷 +金属缺陷 ? 金属的循环 塑性变形（微观）? 疲劳一般包含裂纹萌生和随后的裂纹扩展两个过程? 疲劳是损伤的 累积金属内部缺陷微裂纹产生裂纹扩展断裂（晶体位错）疲劳发生过程,疲劳的判断：金属材料的疲劳断裂口上，有明显的光滑区域与颗粒区域，光滑区域是疲劳断裂区，颗粒区域是脆性断裂区粗糙的脆性断裂区光滑的疲劳区裂纹源无限寿命设计方法-S-N 曲线(Wohler curve)及疲劳极限,S-N曲线是根据材料的疲劳强度实验数据得出的应力和疲劳寿命N的关系曲线,S-N曲线用于描述材料的疲劳特性σS-N curve 1871 年，Wohler首先对铁路车轴进行了系统的疲劳研究，发展了S-N 曲线及疲劳极限概念无限寿命设计方法-S-N 曲线(Wohler curve)及疲劳极限, 疲劳极限：一般规定，循环次数107所对应的最大应力为疲劳极限σσlimitS-N curve无限寿命设计方法-基于疲劳极限的评判,Alternating stress 作为判断应力Alternating stress=(σmax- σmin)/2 , 判断标准Alternating stress<σlimit σσσlimit σ2 √S-N curve σ×1无限寿命设计方法-考虑平均应力的损伤修正,平均应力不同，交变应力幅值相同的交变应力造成的损伤不同。,平均应力越大，交变应力造成的损伤越大。σ1σ2N1N2无限寿命设计方法-考虑平均应力的损伤修正, Goodman method σa σ1 σca 修正后的交变应力σmean =(σ max+ σ min)/2 平均应力σca > σ aσ a= (σ max - σ min)/2 交变应力σu 拉伸强度σca 例子 1有限寿命设计方法,当交变载荷有较多的冲击过载或工作载荷为随机载荷时，工作应力在某些时刻会越过疲劳极限。此时，疲劳寿命设计主要是保证构件在设计的寿命之内不发生疲劳破坏，也即设计使构件具有有限的疲劳寿命。有限寿命设计方法-Miner 法则（疲劳损伤线性累积）,如何使用 S-N 曲线作寿命评估 ->Miner法则,工作过程中，只有一个幅值的交变应力σ例如， σ =60Mpa 循环 n 次，造成的损伤：Damage=n/N 当 Dam...