工程力学-第12章B(45-84)

1、TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 零件尺寸的影响零件尺寸的影响尺寸因数尺寸因数 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 三是三是应力梯度的影响：应力梯度的影响：大、小零件横截面上的正应力从相大、小零件横截面

2、上的正应力从相同的最大值同的最大值max降低到同一降低到同一数数值值0，所涉及的表层厚度不同，所涉及的表层厚度不同，大尺寸零件表层的厚度要大于小尺寸零件表层的厚度，其中所大尺寸零件表层的厚度要大于小尺寸零件表层的厚度，其中所包含的缺陷前者高于后者，因此，大尺寸零件形成初始裂纹以包含的缺陷前者高于后者，因此，大尺寸零件形成初始裂纹以及裂纹扩展的概率要高于小尺寸零件，从而导致大尺寸零件的及裂纹扩展的概率要高于小尺寸零件，从而导致大尺寸零件的疲劳极限低于小尺寸零件。疲劳极限低于小尺寸零件。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 表面加工质量的影响表面加工质量的

3、影响 表面质量因数表面质量因数 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITY 等幅对称应力循环下的工作安全因数等幅对称应力循环下的工作安全因数 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 无限无限寿命区寿命区 若将若将Smax-N 试验数据标在试验数据标在lgS lgN 坐标中，所得到的应坐标中，所得到的应力力-寿命曲线可近似视为由两段寿命曲线可近似视为由两段直线所组成。直线所组成。 两直线的交点之横坐标值两直线的交点之横坐标值 N0，称为循环基

4、数；与循环基，称为循环基数；与循环基数对应的应力值（交点的纵坐数对应的应力值（交点的纵坐标）即为疲劳极限。标）即为疲劳极限。 因为循环基数都比较大因为循环基数都比较大(106次以上次以上)，故按疲劳极限进行的，故按疲劳极限进行的强度设计称为无限寿命设计。强度设计称为无限寿命设计。双对数坐标中双对数坐标中lgS lgN 曲线的曲线的斜直线部分，可以表示成斜直线部分，可以表示成 TSINGHUA UNIVERSITY 无限无限寿命区寿命区有限寿命区有限寿命区式中，式中，m和和C均为与材料有关的常均为与材料有关的常数。斜直线上一点的纵坐标为试数。斜直线上一点的纵坐标为试样所承受的最大应力样所承受的最

5、大应力Si，在这一应，在这一应力水平下试样发生疲劳破坏的寿力水平下试样发生疲劳破坏的寿命为命为Ni。Si称为在规定寿命称为在规定寿命Ni下的下的条件疲劳极限。条件疲劳极限。 按照条件疲劳极限进行的强按照条件疲劳极限进行的强度设计称为有限寿命设计。因此，度设计称为有限寿命设计。因此，在双对数坐标中在双对数坐标中lgS - lgN曲线上循曲线上循环基数环基数N N0 0以右部分（水平直线）以右部分（水平直线）称为无限寿命区；以左部分（斜称为无限寿命区；以左部分（斜直线）称为有限寿命区。直线）称为有限寿命区。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY TSINGH

6、UA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY 等幅对称应力循环下的工作安全因数等幅对称应力循环下的工作安全因数 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY根据光滑小试样的应力根据光滑小试样的应力-寿命曲线寿命曲线 估算疲劳寿命估算疲劳寿命TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY根据零件试验所得到的应力根据零件试验所得到的应力-寿命曲线寿命曲线 估算疲劳寿命估算疲劳寿命TSINGHUA UNIVERSITY返回返回TSINGHUA UNIVERSITY 提高构件疲劳强度的途径提高构件疲劳强度的途径 TSINGHUA U