《材料力学》课程教学课件（讲稿）交变应力

交变应力 第补一章装应力

交变应力 4 §11-1交变应力与疲劳失效 §11-2交变应力的参数 §11-3 材料持久极限及其测定 §11-4 影响构件持久极限的因素 §11-5 §11-6 构件工作的安全区域 §11-7 §11-8提高构件疲劳强度的措施

§11–1 交变应力与疲劳失效 §11–2 交变应力的参数 §11–3 材料持久极限及其测定 §11–4 影响构件持久极限的因素 §11–6 §11–7 §11–8 提高构件疲劳强度的措施 §11–5  构件工作的安全区域

交变应力 §11-1交变应力与疲劳失效 1交变应力构件内一点处的应力随时间作周期性变化

§11–１ 交变应力与疲劳失效 1 交变应力：构件内一点处的应力随时间作周期性变化

交变应力 d m 0 m a My Fs 皿 1: Pa d M sinot 2

o a a L p p F S M ω t y d  z I My   sin t 2d I Paz    Pa mm

交变应力 My Pa d sinat 2 W t 0→0max→0→0mn→0 5 0 1 4 3

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 t 

交交应力 4 齿轮啮合时根部一点的弯曲正应力： 八A贝

齿轮啮合时根部一点的弯曲正应力： t σ

交交应力 受迫振动梁在电动机转子偏心惯性力的作用下 静平衡位置 6

受迫振动梁在电动机转子偏心惯性力的作用下 ω t 静平衡位置 t σ σm

交交应力 生活实例： 牙齿在咀嚼食物时； 人体的胃； 床； 自行车轮胎上某一点； 血管壁上任意一点；

生活实例: 牙齿在咀嚼食物时； 人体的胃； 床； 自行车轮胎上某一点； 血管壁上任意一点；

交变应力 2疲劳失效 金属长期在交变应力的作用下发生脆断 金属材料在循环应力或循 环应变的作用下，经过一 定的循环次数后，所发生 的性能变化（裂纹或断裂） (1964IS0) 19世纪初 铁路运输、车轴断轴 1839年：巴黎大学教授庞赛洛特首先使用“金属疲劳

2 疲劳失效 金属长期在交变应力的作用下发生脆断 金属材料在循环应力或循 环应变的作用下，经过一 定的循环次数后，所发生 的性能变化(裂纹或断裂) （1964 ISO） 19世纪初 铁路运输、车轴断轴 1839年：巴黎大学教授庞赛洛特首先使用“金属疲劳

交交应力 大疲劳失效的5大特征： 1、破坏时的名义应力远低于材料在静载下的 强度指标 Omar≤Og 2、断裂发生要经过一定的循环次数；必要性 3、即使塑性很好的材料也无明显的塑性变形； 脆性断裂 危害性 4、损伤累计的过程 经历一定的时间历程 5、破坏断口： 光滑区+粗糙区 判断依据

4、损伤累计的过程 ★疲劳失效的5大特征： 1、破坏时的名义应力远低于材料在静载下的 强度指标 脆性断裂 3、即使塑性很好的材料也无明显的塑性变形； 经历一定的时间历程 2、断裂发生要经过一定的循环次数； 危害性 必要性  max  s 5、破坏断口： 光滑区＋粗糙区 判断依据