应力疲劳SN曲线VIP专享VIP免费

按照作用循环应力的大小，疲劳可分成为应力疲劳(StressFatigue)和应变疲劳(StrainFatigue)。载荷谱特征描述StressRangeMeanStressStressRatioWhataretheimportantparameterstocharacterizeagivencyclicloadinghistory?Stressamplitude特例载荷谱特征描述恒幅循环载：R=-1Sa=Smax=SS-N曲线是材料的基本疲劳性能曲线寿命N定义为到破坏的循环次数S-N曲线的一般形状及若干特性值寿命为N循环的疲劳强度疲劳极限Sf(R=-1)或S-1基本S-N曲线(R=-1)S-N曲线的一般形状及若干特性值基本S-N曲线(R=-1)幂函数SmN=CLgS=A+BLgNA=LgC/m双对数lgSlgN指数式emsN=CS=A+BLgNA=LgC/mLge单对数SlgN三参数式(S-Sf)mN=CB=-1/mB=-1/mLgelgSlgNS-N曲线的数学表达式基本S-N曲线(R=-1)张亚军，S-N疲劳曲线的数学表达式处理方法探讨，理化检验-物理分册，2007年43卷11期，563-565S=CNn讨论应力比R的影响，实际上是讨论平均应力Sm的影响。R=-1，对称循环时的S-N曲线，是基本S-N曲线R-1？平均应力的影响(R-1)amSRRS11证明上式R=-1R<-1R>-1基本S-N曲线在实践中，用喷丸、冷挤压和预应变等方法，在高应力细节处引入压缩残余压应力，是提高疲劳寿命的有效措施。平均应力的影响(R-1)amSRRS11R=-1Sa=0(1-R)Sm=(1+R)SaR=1Sm=0Sa可调整静载荷平均应力的影响(R-1)amSRRS11平均应力的影响(R-1)根据三角形相似uamaa)1()1(0.1)1(umaaGoodman公式GoodmanformulapresenttherelationshipbetweentheR≠-1withR=-1.1aSSumSS11Goodmanlinear0.1)1(umaaSSSS0.12)1(umaaSSSSGerberparabolicMarinquadratic/elliptic0.122)1(umaaSSSSBagci0.14)1(ymaaSSSSKececioglu,ChesterandDodge0.12)1(umaaaSSSS平均应力的影响(R-1)MPa3602/minmaxSSSaMPa4402/minmaxSSSm1.0/maxminSSR[解答]步骤1平均应力的影响(R-1)0.1)1(umaaSSSS构件受拉压循环应力作用。已知(1)Smax=800MPa,Smin=80MPa。(2)材料的极限强度为Su=1200MPa。(3)基本S-N曲线可用幂函数式SmN=C表达，其中C=1.5361025；m=7.314。试估算其疲劳寿命。例题[注意]S-N曲线主要针对R=-1得到的，对于应力比不等于1的应力循环，当我们计算其疲劳寿命时，需要采用Goodman公式进行转换步骤2GoodmanlinearequationMPa4.568120044013601)1(umaaSSSSMPa360aSMPa440mS平均应力的影响(R-1)0.1)1(umaaSSSS步骤35314.7251009.14.568/10536.1C/NmS(次)MPa4.568)1(aSExample:A4340steelbarissubjectedtoafluctuatingaxialloadthatvariesfromamaximumof330kNtensiontoaminimumof110kNcompressionthemechanicalpropertiesofthesteelare:Determinethebardiametertogiveinfinitefatiguelifebasedonasafetyfactorof2.5010901010510ueMPaMPaMPaCylindricalcrosssectionofthebar=A,thevariationofstresswillbe(1)1.0amauSSSS试估算其疲劳寿命。MPa345)69759(2/minmaxSSSa091.0/maxminSSRMPa414)69759(2/minmaxSSSm7594141032610310MPa575103541413451)1(umaaSSSS575平均应力的影响(R-1)MPa345)69759(2/minmaxSSSa091.0/maxminSSRMPa414)69759(2/minmaxSSSm414eSMPa575103541413451)1(umaaSSSS5751aSCONSTNmS3982.1132632.0414lg6759lg341410lg75910lg4141075910NN63632211mmmmSSmmmmmm43677.2357542.6eNec平均应力的影响(R-1)一般而言，构件在应力水平Si下作用ni次循环下的损伤为iiiNnD其中：ni是在Si作用下的循环次数，由载荷谱给出。Ni是在Si作用下的循环到破坏的寿命，由S-N曲线确定。Miner线性累计损伤理论若在k个应力水平Si作用下，各...