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交变应力30六月20242２、材料持久极限、构件持久极限第十三章交变应力1、基本概念与几个基本量3、对称循环的疲劳强度计算4、材料力学性能的进一步研究3§13－１概述一、交变应力：

构件内的应力随时间作周期性变化，

交变应力又称为重复应力4怎样弄断铁丝？5二、疲劳破坏的发展过程:1、亚结构和显微结构发生变化，从而永久损伤形核。2、产生微观裂纹。3、微观裂纹长大并合并，形成“主导”裂纹。4、宏观主导裂纹稳定扩展。5、裂纹失稳，结构忽然断裂。三、疲劳破坏的特点:2，经过一定的时间发生忽然断裂；3，破坏面呈脆断；4，“断口”明显分为∶

裂纹源、光滑区、粗糙区1，工作应力远小于极限应力；6§13－2交变应力常用术语循环特征：应力幅：平均应力：循环周期∶T最大应力最小应力稳定交变应力：循环特征及周期不变。7几种特殊的交变应力：1、对称循环：82、脉动循环：3、静循环：9§13－3材料持久极限及其测定材料持久极限(疲劳极限):

—

N

曲线（应力寿命曲线）N0——循环基数，无限寿命

r——材料持久极限NA——循环次数，有限寿命

A——有限持久极限循环应力不超过某个“限度”,

材料经无数次循环而不破坏，

这个“限度”称为“疲劳极限”用

r

表示。所谓“材料”即用“光滑小试件”进行测试材料的持久极限即“光滑小试件”的持久极限10§13－4构件持久极限及其计算构件持久极限——

r

o

r

o与

r

的关系：1、K

——有效应力集中系数：2、

——尺寸系数：3、

——表面质量系数：11

如果为切应力，将上述公式中的正应力换为切应力即可∶对称循环下(r=-1)上述各系数均可查表而得。12§13－5对称循环下，构件的疲劳强度计算一、对称循环的疲劳容许应力:二、对称循环的疲劳强度条件:n为安全系数13例13-5-1、旋转碳钢轴上，作用一不变的力偶

M=0.8kNm，轴表面经过精车，

b=600MPa，

–1=250MPa，规定n=1.9，试校核轴的强度。解：①确定危险点应力及循环特征为对称循环

②查图表求各影响系数，计算构件持久限。（1）求K

查图得∶14（2

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