低周疲劳解析VIP免费

疲劳寿命为102～105次的疲劳断裂，称为低周疲劳。疲劳寿命为102～105次的疲劳断裂，称为低周疲劳。第六节低周疲劳第六节低周疲劳（一）、低周疲劳的特点（一）、低周疲劳的特点1、局部产生宏观变形，应力与应变之间呈非线性，形成滞后回线。1、局部产生宏观变形，应力与应变之间呈非线性，形成滞后回线。σ<σsσ<σs塑性疲劳塑性疲劳、应变疲劳、应变疲劳OOAABBDDCCEEσσεεΔεe/2Δεe/2ΔεpΔεpΔεtΔεtΔσΔσ总应变△εt=△εe+△εp总应变△εt=△εe+△εp一、低周疲劳一、低周疲劳2、用△εt-N或△εp-N描叙疲劳规律2、用△εt-N或△εp-N描叙疲劳规律ΔεpΔεpNNNNσσ3、裂纹成核期短(1/10)，有多个裂纹源疲劳条纹粗和宽3、裂纹成核期短(1/10)，有多个裂纹源疲劳条纹粗和宽4、疲劳寿命取决于塑性应变范围。4、疲劳寿命取决于塑性应变范围。（二）、金属的循环硬化与循环软化（二）、金属的循环硬化与循环软化1、定义与特点1、定义与特点恒应变幅（塑性应变幅或总应变幅）循环加载过程中，材料的形变抗力不断增加，则称为循环硬化；恒应变幅（塑性应变幅或总应变幅）循环加载过程中，材料的形变抗力不断减小为循环软化。恒应变幅（塑性应变幅或总应变幅）循环加载过程中，材料的形变抗力不断增加，则称为循环硬化；恒应变幅（塑性应变幅或总应变幅）循环加载过程中，材料的形变抗力不断减小为循环软化。应力——应变滞后回线，只有在应力循环达到一定周期后，才是闭合的，即：达到循环稳定态。应力——应变滞后回线，只有在应力循环达到一定周期后，才是闭合的，即：达到循环稳定态。循环应力——应变曲线高于单次应力——应变曲线，则是循环硬化，反之为循环软化。循环应力——应变曲线高于单次应力——应变曲线，则是循环硬化，反之为循环软化。2、循环软化的危害2、循环软化的危害使材料的形变抗力下降，导致工件产生过量的塑性变形而失效。使材料的形变抗力下降，导致工件产生过量的塑性变形而失效。3、原因3、原因决定于材料的初始状态，工件结构特性；应变幅，温度等。决定于材料的初始状态，工件结构特性；应变幅，温度等。σb/σs＞1.4循环硬化σb/σs＞1.4循环硬化σb/σs＜1.2循环软化σb/σs＜1.2循环软化微观原因：位错的循环运动微观原因：位错的循环运动n＞0.1循环硬化n＞0.1循环硬化n＜0.1循环软化n＜0.1循环软化（三）、低周疲劳的应变——寿命曲线（三）、低周疲劳的应变——寿命曲线ΔεtΔεtNN1、总应变范围△εt-N曲线1、总应变范围△εt-N曲线△εt/2=△εe/2+Δεp/2△εt/2=△εe/2+Δεp/2cffbffNNE)2()2('''f-疲劳强度系数，-疲劳强度系数，≈σf（真实断裂强度）≈σf（真实断裂强度）b-疲劳强度指数（-0.05--0.12）b-疲劳强度指数（-0.05--0.12）-疲劳塑性系数，-疲劳塑性系数，≈e/（真实断裂应变）≈e/（真实断裂应变）c-疲劳塑性指数（-0.5--0.7）c-疲劳塑性指数（-0.5--0.7）2Nf-总的应力反向次数,2Nf-总的应力反向次数,一个循环周次反向2次一个循环周次反向2次'fef-断裂时的真实伸长率,ef-断裂时的真实伸长率,11lnfe两不同斜率的曲线叠放，必然会出现一个交点。两不同斜率的曲线叠放，必然会出现一个交点。Nt:过渡寿命Nt:过渡寿命提高强度，交点左移；提高塑性，交点右移。提高强度，交点左移；提高塑性，交点右移。强化措施:强化措施:周数低的疲劳；↑塑性周数低的疲劳；↑塑性周数高的疲劳；↑强度周数高的疲劳；↑强度ftNEflg12.0)lg(lg'fftNlg6.0lglg'。。。。lg△εtlg△εtlg2Nflg2Nf'fEf'斜率=-0.6斜率=-0.6斜率=-0.12斜率=-0.12NtNtΔεtΔεt△εt/2=△εe/2+Δεp/2△εt/2=△εe/2+Δεp/2cffbffNNE)2()2(''6.06.012.0)(5.3fffbtNeNE二、冲击疲劳二、冲击疲劳1、基本概念1、基本概念在重复冲击载荷作用下的疲劳断裂，称为冲击疲劳。在重复冲击载荷作用下的疲劳断裂，称为冲击疲劳。冲击次数N>105,具有典型的疲劳断口。冲击次数N>105,具有典型的疲劳断口。Ak-NAk-N冲断周次lgN冲断周次lgN冲击功A(J)冲击功A(J)10101021021031031041041051052、影响...