第十五章1北航材料力学课堂教学

1、精选精选ppt1精选精选ppt2第十七章第十七章 疲劳与断裂疲劳与断裂 疲劳问题概述疲劳问题概述 以前我们接触到的问题大多为静载问题以前我们接触到的问题大多为静载问题 冲击问题是一类动载问题冲击问题是一类动载问题 ( (接触时间短，相互作用力大接触时间短，相互作用力大) ) 疲劳问题是另一类动载问题疲劳问题是另一类动载问题 ( (载荷随时间循环变化载荷随时间循环变化) ) 人们对疲劳问题的认识与工程实际问题密切相关人们对疲劳问题的认识与工程实际问题密切相关精选精选ppt3 19481948年美国年美国“马丁马丁202”202”运输机在正常航行中突然坠毁运输机在正常航行中突然坠毁 1951195

2、1年英国的年英国的“鹞式鹞式”飞机在澳大利亚出事飞机在澳大利亚出事 19521952年美国年美国“F86”F86”歼击机在空中爆炸歼击机在空中爆炸 19561956年英国的两架年英国的两架“彗星式彗星式”喷气客机接连在地中海上空爆炸喷气客机接连在地中海上空爆炸 19591959年，年，F-111F-111战斗轰炸机在俯冲拉起时一个机翼突然断折，战斗轰炸机在俯冲拉起时一个机翼突然断折， 不久以后，不久以后，C-5AC-5A军用运输机机翼又出现裂纹军用运输机机翼又出现裂纹 19791979年一架年一架 DC10DC10型客机在起飞后不久坠毁型客机在起飞后不久坠毁经过事故的调查分析，发现这些事故都是

3、由于疲劳破坏造成的。经过事故的调查分析，发现这些事故都是由于疲劳破坏造成的。一连串的飞机事故引起世界各国、一连串的飞机事故引起世界各国、特别是航空工业部门的极大关注和震惊特别是航空工业部门的极大关注和震惊！精选精选ppt4（1 1） maxmax,bs （2 2） 经历多次应力循环，损伤累积经历多次应力循环，损伤累积（3 3） 没有明显塑性变形，脆性断裂没有明显塑性变形，脆性断裂（4 4） 断口：光滑区，粗粒状区断口：光滑区，粗粒状区晶界滑移晶界滑移微裂纹微裂纹裂纹缓慢扩展（光滑区）裂纹缓慢扩展（光滑区）快速扩展（脆断）快速扩展（脆断） 疲劳破坏的特点：疲劳破坏的特点： 精选精选ppt5 1

4、R对称循环对称循环 0 R脉动循环脉动循环应力比应力比maxmin R（循环特征）（循环特征）应力幅值应力幅值应力均值应力均值最大应力最大应力最小应力最小应力精选精选ppt61041051060100200300400500 (MPa)Nf（次 ）钛合金钛合金M8 1.25-4h6h/4G5G 配合螺栓实验中值配合螺栓实验中值S-N曲线曲线 精选精选ppt7（1 1）构件外形影响）构件外形影响 有效应力集中系数有效应力集中系数 KddK11 d1 -光滑试样光滑试样 Kd1 -应力集中试样应力集中试样 （2 2）构件尺寸影响）构件尺寸影响尺寸系数尺寸系数 111 d d1 -大试样大试样1 -

5、小试样小试样试样越大，处于高应力区的材料多，易形成疲劳裂纹试样越大，处于高应力区的材料多，易形成疲劳裂纹（3 3）表面加工质量影响）表面加工质量影响精选精选ppt8考考 试试 范范 围围上册：上册： 第七章第七章1-3节，节，5-7节节 第八章第八章1-7节节( (平面应力状态分析平面应力状态分析解析法与应力圆法，解析法与应力圆法， 平面应变状态分析平面应变状态分析解析法，广义胡克定律解析法，广义胡克定律) ) 第九章第九章1-5节节( (强度理论、组合变形、薄壁圆筒强度理论、组合变形、薄壁圆筒) ) 第十章第十章( (压杆稳定问题的计算，简单结构稳定性分析压杆稳定问题的计算，简单结构稳定性分析 不包括折减系数法。不包括折减系数法。) )下册：第十一章下册：第十一章( (剪心概念和转换截面法剪心概念和转换截面法) ) 第十二章第十二章1-5节节( (卡氏第二定理，单位载荷法卡氏第二定理，单位载荷法) ) 第十三章第第十三章第2节节( (冲击问题计算冲击问题计算) ) 第十四章第十四章1-3节节( (对称、反对称静不定问题计算对称、反对称静不定问题计算平面、空间平面、