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文档简介

交变应力第十三章§13—1交变应力与疲劳失效§13—2交变应力的循环特征，应力幅和平均应力§13—3持久极限§13—1交变应力与疲劳失效一，交变应力火车轮轴上的力来自车箱。大小，方向基本不变。即弯矩基本不变。PP

tPP横截面上A

点到中性轴的距离却是随时间t

变化的。假设轴以匀角速度

转动。zA

tPPzAA的弯曲正应力为：

tPPzA

是随时间t

按正弦曲线变化的t

1

2

3

4

1交变应力：随时间作周期性变化的应力。二，疲劳破坏1，金属材料在交变应力作用下的破坏。有以下特点：（1）交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度极限值，但经历时间长。

（2）无论是脆性还是塑性材料，交变应力作用下均表现为脆性断裂，无明显塑性变形。（3）断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分。裂纹萌生裂纹扩展扩展到临界尺寸瞬时断裂2、疲劳过程一般分三个阶段：交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很大差异，故表征材料抵抗交变应力破坏能力的强度指标也不同。下图为交变应力下具有代表性的正应力—时间曲线。§13—2交变应力的循环特征，应力幅和平均应力o一个应力循环基本参数应力每重复变化一次，称为一个应力循环

r

表示交变应力的循环特征o一个应力循环

max

min在拉，压或弯曲交变应力下在扭转交变应力下o一个应力循环

max

min

最大应力和最小应力的差值，称为交变应力的应力幅。注意最大应力和最小应力都是代正负号的，这里以绝对值较大者为最大应力，并规定它为正号，而与正号应力反向的最小应力则为负号。o

max

min1，在交变应力下若最大应力与小等值而反号（

min=-max

或

min=-max

）r=-1

时的交变应力，称为对称循环交变应力。o

max

min=02，

时的交变应力，称为非对称循环交变应力。（1）若非对称循环交变应力中的最小应力等于零（

min）r=0

的交变应力，称为脉动循环交变应力（2）r>0为同号应力循环；r<0为异号应力循环。（3）构件在静应力下，各点处的应力保持恒定，即

max=min。若将静应力视作交变应力的一种特例，则其循环特征一，疲劳强度疲劳寿命：试样疲劳破坏时所经历的应力循环次数（N）。通过测定一组承受不同最大应力试样的疲劳寿命，以最大应力

max

为纵坐标，疲劳寿命N

为横坐标，即可绘出材料在交变应力下的应力—疲劳寿命曲线，即S-N

曲线。§13—3持久极限当最大应力降低至某一值后，S—N

曲线趋一水平，表示材料可经历无限次应力循环而不发

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