《化工机械设备基础》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 疲劳

第六章疲劳$ 6-1交变应力的概念$ 6-2疲劳的概念$ 6-3持久极限$ 6-4提高构件疲劳强度的措施

§6–1 交变应力的概念 §6–2 疲劳的概念 §6–3 持久极限 §6–4 提高构件疲劳强度的措施 第 六 章 疲 劳

S6-1交变应力一、交变应力：构件内一点处的应力随时间作周期性变化

§6–１ 交变应力 一、交变应力：构件内一点处的应力随时间作周期性变化

载荷不变化，构件做某些周期性运动火车轮轴简化为一外伸梁DDdmn0m0My1Padsin otM2I

o a a L p p FS M 火车轮轴简化为一 外伸梁 ωt y d  z I My  = sin t 2 d I Pa z =   Pa m m 载荷不变化，构件 做某些周期性运动

MydPaasin ot121.2?ya0>00→0min →0-3max1040OOmax13tOmin4

ω t y d o  2 1 3 4 →  max →0 z I My  = sin t 2d I Paz =   0 →0 → min 1 2 3 4 1 max min t 

啮合时F由零载荷做周期性变化迅速增大到最大值，然后又减小为零。F力周期性地0施加在每个齿轮上，齿根的弯曲正应力也随时间周期性的变化

 t O 啮合时 F由零 迅速增大到最 大值，然后又 减小为零。 F力周期性地 施加在每个齿 轮上，齿根的 弯曲正应力也 随时间周期性 的变化。 载荷做周期性变化

交变应力的循环特性、应力幅和平均应力1、交变应力的参数一点的应力由某一数值开始，经过一次完整的变化又回到这一数值的一个过程；最大应力:omax最小应力Omin;平均应力：a.+ominmaxanOmmax2mOm应力幅：0Omaxmina02

t  T 一点的应力由某一数值开始，经过一次完整的变化又回到这一数 值的一个过程;  min  m  a 最大应力：  max 最小应力：  min ； 平均应力： 2  max  min  + m = 交变应力的循环特性、应力幅和平均应力 1、交变应力的参数 应力幅： 2  max  min  − a =  max

循环特征：0min-1≤r≤10max★具体描述一种交变应力，可用最大应力mx和循环特性r，或用平均应力m和应力幅值a

循环特征： −1 r 1 ★具体描述一种交变应力，可用最大应力 和循环特性r， 或用平均应力 和应力幅值 。  max  m  a max min   r =

2、几种典型的交变应力（1）对称循环：火车轮轴横截面边缘上点的弯曲正应力随时间作周期性变化福maxO0A一FamintOOminmax=0Om==-0minmaxr=-1

（1）对称循环：  max = − min  m = 0  a = max = − min r = −1 火车轮轴横截面边缘上点的弯曲正应力随时间作周期性变化 ω A ωt t σ 2、几种典型的交变应力

http:/www.scude.cc/software/08/01/002/01/00001/web/bj/ch14/chapter1406.htm（2）非对称循环：Ot0m静平衡位置C￥0>0OminminmaxmaxOO+0aminmaxminmaxO2m2

 max  min  0 2  max  min  − a = 2  max  min  + m = max min   r = （2）非对称循环： ωt 静平衡位置 t σ σm http://www.scude.cc/software/08/01/002/01/00001/web/bj/ch14/chapter14_06.htm

（3）脉动循环：a八八八Tmin =0Omax = 20m = 20aOr=0

（ 3）脉动循环：  max = 2 m = 2 a  min = 0 r = 0 t σ