材料力學(xué)簡明教程第十一章交變應(yīng)力及疲勞破壞主要內(nèi)容：

交變載荷和交變應(yīng)力的概念疲勞破壞和持久極限

影響構(gòu)件持久極限的因素及

強度計算簡介§11－1交變載荷和交變應(yīng)力的概念

交變載荷和交變應(yīng)力的概念

構(gòu)件工作時所受的載荷隨時間作周期性變化,這種載荷稱為交變載荷

構(gòu)件在交變載荷下產(chǎn)生的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力齒輪的齒受交變應(yīng)力火車車輪軸所受交變應(yīng)力r=σmin/σmax循環(huán)特征系數(shù)

應(yīng)力從某一值經(jīng)最大值和最小值后回到同一值的過程稱為一個應(yīng)力循環(huán)。

應(yīng)力循環(huán)有如下特征量:(1)應(yīng)力循環(huán)—應(yīng)力變化一個周期，稱為應(yīng)力的一次循環(huán)。

(2)最大應(yīng)力—一個應(yīng)力循環(huán)中代數(shù)值最大的應(yīng)力，用σmax表示

(3)最小應(yīng)力—一個應(yīng)力循環(huán)中代數(shù)值最小的應(yīng)力，用σmin表示

(4)平均應(yīng)力—最大應(yīng)力與最小應(yīng)力和值的一半，即

(5)

應(yīng)力幅值—最大應(yīng)力與最小應(yīng)力差值的一半，即

(6)循環(huán)特征—應(yīng)力循環(huán)中最小應(yīng)力與最大應(yīng)力的比值，即§11－2疲勞破壞和持久極限

疲勞破壞的特點

桿件在長期處在交變應(yīng)力下工作，常在沒有明顯塑性變形的情況下發(fā)生突然斷裂。這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。

疲勞破壞后的斷口

疲勞破壞的特征(1)構(gòu)件內(nèi)的工作應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于靜荷載下材料的極限強度或屈服強度。(2)破壞前沒有明顯的塑性變形(3)破壞斷口表面呈現(xiàn)兩個截然不同的區(qū)域，光滑區(qū)和粗糙區(qū)。(4)疲勞破壞的發(fā)生需要有一個過程，即需要經(jīng)過一定數(shù)量的應(yīng)力循環(huán)。材料的持久極限及其測定要建立構(gòu)件在交變應(yīng)力下的強度條件，首先必須測定交變應(yīng)力作用下材料的另一極限應(yīng)力,稱為材料的持久極限,用σr表示。彎曲疲勞實驗機和疲勞曲線

§11－3影響構(gòu)件持久極限的因素及強度計算簡介影響構(gòu)件持久極限的因素1.應(yīng)力集中的影響

、分別為在對稱循環(huán)下無應(yīng)力集中與有應(yīng)力集中試件的持久極限有效應(yīng)力集中系數(shù)2.

構(gòu)件尺寸的影響尺寸系數(shù)

為對稱循環(huán)下大尺寸光滑試件的持久極限3.

表面加工質(zhì)量的影響表面質(zhì)量系數(shù)表示表面加工質(zhì)量不同的試件的持久極限對稱循環(huán)下構(gòu)件的持久極限為構(gòu)件的疲勞強度計算簡介在機械設(shè)計中，一般疲勞強度計算采用安全因數(shù)法。若令nσ二為工作安全因數(shù)，n為許用安全因數(shù)，則有提高疲勞強度的措施(1)合理設(shè)計構(gòu)件