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文档简介

材料力学简明教程第十一章交变应力及疲劳破坏主要内容：

交变载荷和交变应力的概念疲劳破坏和持久极限

影响构件持久极限的因素及

强度计算简介§11－1交变载荷和交变应力的概念

交变载荷和交变应力的概念

构件工作时所受的载荷随时间作周期性变化,这种载荷称为交变载荷

构件在交变载荷下产生的应力称为交变应力齿轮的齿受交变应力火车车轮轴所受交变应力r=σmin/σmax循环特征系数

应力从某一值经最大值和最小值后回到同一值的过程称为一个应力循环。

应力循环有如下特征量:(1)应力循环—应力变化一个周期，称为应力的一次循环。

(2)最大应力—一个应力循环中代数值最大的应力，用σmax表示

(3)最小应力—一个应力循环中代数值最小的应力，用σmin表示

(4)平均应力—最大应力与最小应力和值的一半，即

(5)

应力幅值—最大应力与最小应力差值的一半，即

(6)循环特征—应力循环中最小应力与最大应力的比值，即§11－2疲劳破坏和持久极限

疲劳破坏的特点

杆件在长期处在交变应力下工作，常在没有明显塑性变形的情况下发生突然断裂。这种现象称为疲劳破坏。

疲劳破坏后的断口

疲劳破坏的特征(1)构件内的工作应力远远低于静荷载下材料的极限强度或屈服强度。(2)破坏前没有明显的塑性变形(3)破坏断口表面呈现两个截然不同的区域，光滑区和粗糙区。(4)疲劳破坏的发生需要有一个过程，即需要经过一定数量的应力循环。材料的持久极限及其测定要建立构件在交变应力下的强度条件，首先必须测定交变应力作用下材料的另一极限应力,称为材料的持久极限,用σr表示。弯曲疲劳实验机和疲劳曲线

§11－3影响构件持久极限的因素及强度计算简介影响构件持久极限的因素1.应力集中的影响

、分别为在对称循环下无应力集中与有应力集中试件的持久极限有效应力集中系数2.

构件尺寸的影响尺寸系数

为对称循环下大尺寸光滑试件的持久极限3.

表面加工质量的影响表面质量系数表示表面加工质量不同的试件的持久极限对称循环下构件的持久极限为构件的疲劳强度计算简介在机械设计中，一般疲劳强度计算采用安全因数法。若令nσ二为工作安全因数，n为许用安全因数，则有提高疲劳强度的措施(1)合理设计构件

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