同济大学《机械设计》电子教材：五、规律性非稳定变应力时的机械零件疲劳强度

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 五.规律性非稳定变应力时的机械零件疲劳强度 lgo ol O1 1.疲劳损伤积累假说 1)一般假说:在应力的每一次作用下,零件寿命就要受到微量的疲 劳损伤,当疲劳损伤累积到一定程度达到疲劳寿命极限 时便发生疲劳断裂。 2)线性假说:当零件上作用相同循环特征γ的不稳定规律性变应力 σ1…G1…oN、且每个应力作用N次,如果每个应力 单独作用使零件发生疲劳破坏时的作用次数为N',则 应力o;1单独一次的损伤率为1N,作用N次损伤率为 NN,n个应力总损伤率为 N 失效时:F= 2.等效稳定变应力及寿命系数 如果在若干应力1…,循环次数…N…等作用下与在应力v, 循环次数NV作用下的疲劳损伤率相等,则σⅴ则称为等效应力

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ 五． 规律性非稳定变应力时的机械零件疲劳强度… 1. 疲劳损伤积累假说 1)一般假说：在应力的每一次作用下，零件寿命就要受到微量的疲 劳损伤，当疲劳损伤累积到一定程度达到疲劳寿命极限 时便发生疲劳断裂。 2)线性假说：当零件上作用相同循环特征的不稳定规律性变应力 1··i···N、且每个应力作用 Ni 次，如果每个应力 单独作用使零件发生疲劳破坏时的作用次数为 Ni'，则 应力i 单独一次的损伤率为 1/Ni '，作用 Ni 次损伤率为 Ni/NI '，n 个应力总损伤率为： 失效时：F=1 实际上：F=0.7～2.2 2. 等效稳定变应力及寿命系数 如果在若干应力···i···，循环次数···Ni···等作用下与在应力v， 循环次数 Nv 作用下的疲劳损伤率相等，则v 则称为等效应力，    N N1 N2 N3    N N1 N2 N3    N1' N2' N3' N0 lgN lg = = = + + + n i i i n n i i N N N N N N N N F 1 , , , , 1 1 ......

《机械设计》电子教材 编著同济大学李小江 NV称为等效循环次数 N 疲劳曲线方程: 即: 得:N1om+…+Nom+…+N2Om=N 故 循环N次零件疲劳破坏时的疲劳极限应力 由:axNN 得 其中:k k--寿命系数 k. k--应力情况系数 O 3.强度计算 1)静强度 σ=max(1,,oi,∴on) S。=syo≥[S]? 2)疲劳强度 )取 b)计算N c)计算kN、σN d)按疲劳强度计算s-kN/(Kno 例:规律性非稳定变应力时强度计算

《机械设计》电子教材 编著 同济大学 李小江 JXSJ Nv 称为等效循环次数。 代入疲劳曲线方程： 循环 Nv次零件疲劳破坏时的疲劳极限应力： kN---寿命系数 ks---应力情况系数 3. 强度计算 1) 静强度 =max(1，．．．i，．．．,n) s=s/≥s  2) 疲劳强度 a) 取v b) 计算 Nv c) 计算 kN、v d) 按疲劳强度计算 s=kN-1/(Ka) 例：规律性非稳定变应力时强度计算 , , , , 1 1 ...... ...... v v n n i i N N N N N N N N + + + = ' ' ' ' m v i m v v m v m i N N N N i i    =  即： = m v v m n n m i i m 得： N1 1 + ...+ N  + ...+ N  = N  =         = n i i m v i Nv N 1   故： 0 N N m v m 由：   N =  m i m v i m s v N v N N N N N k k k          = = = =       1 0 0 其中： 得：