1、2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限 飛機(jī)和橋梁結(jié)構(gòu)飛機(jī)和橋梁結(jié)構(gòu), ,車軸和鋼軌等各種結(jié)構(gòu)和車軸和鋼軌等各種結(jié)構(gòu)和零部件在使用中所承受的載荷往往是變化的零部件在使用中所承受的載荷往往是變化的, ,相相應(yīng)地應(yīng)地, ,所承受的應(yīng)力也是變化的所承受的應(yīng)力也是變化的, ,這種變化的載這種變化的載荷稱之為荷稱之為疲勞載荷疲勞載荷。 相應(yīng)的應(yīng)力稱為相應(yīng)的應(yīng)力稱為疲勞應(yīng)力疲勞應(yīng)力。 載荷和應(yīng)力隨時(shí)間變化的歷程分別稱為載荷和應(yīng)力隨時(shí)間變化的歷程分別稱為載載荷譜和應(yīng)力譜荷譜和應(yīng)力譜。2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)

2、力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限82.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限0StR= -1對(duì)稱循環(huán)Smax=-Smin2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限0StR= -1對(duì)稱循環(huán)Smax=-Smin0StR=1靜載Smax=Smin0StR=0脈沖循環(huán)Smin=0102.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限0St三角波三角波S0t正弦波正弦波0St矩形波矩形波107 (次循環(huán)次循環(huán))0St梯形波梯形波2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極

3、限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限疲勞應(yīng)力與持久極限2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN曲線右段分為曲線右段分為兩種形式兩種形式明顯水平明顯水平段段無水平無水平段段結(jié)構(gòu)鋼和鈦結(jié)構(gòu)鋼和鈦合金合金有色金屬和有色金屬和腐蝕疲勞腐蝕疲勞2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN 斷開斷開可能是由于裂紋尖由可能是由于裂紋尖由平面應(yīng)力平面應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闉槠矫鎽?yīng)變平面應(yīng)變狀態(tài)和由狀態(tài)和由穿晶破壞穿晶破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榫чg破壞晶間破壞； 轉(zhuǎn)折點(diǎn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)則往往是不同破壞區(qū)域的則往往是不同破壞區(qū)域的交界點(diǎn)交界點(diǎn)，低，低周疲勞與高周疲勞的交界點(diǎn)。周疲勞與高周疲勞

4、的交界點(diǎn)。GC4 鋼棒材鋼棒材SN曲線曲線LY12CZ鋁合金鋁合金SN曲線曲線LC4鋁合金板鋁合金板材材SN曲線曲線2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.2 材料的材料的 曲線曲線 SNssxtxtnnsxsttxxnxn2.2 材料的材料的 曲線曲線 SNsxsttxxnxnstxn2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN小子樣升降法小子樣升降法升降法升降法14-20根試件根試件不少于不少于30根試件根試件2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN 在處理試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，在出現(xiàn)在處理試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，在

5、出現(xiàn)第一對(duì)相反第一對(duì)相反結(jié)結(jié)果以前的數(shù)據(jù)均應(yīng)舍棄，果以前的數(shù)據(jù)均應(yīng)舍棄，最后一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)最后一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的下的下一根試件恰好回到一根試件恰好回到第一有效數(shù)據(jù)點(diǎn)第一有效數(shù)據(jù)點(diǎn)，則有效數(shù)，則有效數(shù)據(jù)能恰好配上對(duì)。據(jù)能恰好配上對(duì)。2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN疲勞極限疲勞極限= =破壞應(yīng)力破壞應(yīng)力- -半個(gè)級(jí)差半個(gè)級(jí)差2.2 材料的材料的 曲線曲線 SN2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限

6、圖疲勞極限圖拋物線偏拋物線偏復(fù)雜復(fù)雜；索德柏格直線偏索德柏格直線偏保守保守2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.3 疲勞極限圖疲勞極限圖2.4 復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度2.4 復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度2.4 復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度2.4 復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度2.4 復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2

7、.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變遲滯回線應(yīng)變遲滯回線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 應(yīng)變硬化材料循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變硬化材料循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線（a）和）和 隨循環(huán)次數(shù)的變化（隨循環(huán)次數(shù)的變化（b） as2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)

8、應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線應(yīng)變軟化材料循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變軟化材料循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線（應(yīng)變曲線（a a）和）和 隨循環(huán)次數(shù)的變化（隨循環(huán)次數(shù)的變化（b b） as2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.5 循環(huán)應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線退火退火4340鋼的應(yīng)變鋼的應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線退火退火4340鋼的應(yīng)變鋼的應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線2.6 應(yīng)變應(yīng)變壽命曲線壽命曲線退火退火4340