材料力学Cllx16

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1、141 概述概述142 交变应力的几个名词术语交变应力的几个名词术语143 材料持久限及其测定材料持久限及其测定144 构件持久限及其计算构件持久限及其计算145 对称循环下对称循环下构件的疲劳强度计算构件的疲劳强度计算146 非常温静载下材料力学性能简介非常温静载下材料力学性能简介14 概概 述述一、交变应力一、交变应力：构件内一点处的应力随时间作周期性变化，这 种应力称为交变应力。折铁丝折铁丝PPPP二、疲劳破坏的发展过程二、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.结构

2、失稳或完全断裂。材料在交变应力下的破坏，习惯上称为疲劳破坏。三、疲劳破坏的特点三、疲劳破坏的特点: :jx工作 . 12.断裂发生要经过一定的循环次数3.破坏均呈脆断4.“断口”分区明显。 （光滑区和粗糙区）142 交变应力的几个名词术语交变应力的几个名词术语一、循环特征：一、循环特征：)( ; )( ; minmaxminmaxmaxminmaxminr三、应力幅：三、应力幅：2minmaxa二、平均应力：二、平均应力：2minmaxmmminmaxaTtmt四、几种特殊的交变应力：四、几种特殊的交变应力：1.对称循环：1maxminrmaxa0mminmaxaTt2.脉动循环：0maxmi

3、nr2maxma3.静循环：1maxminr0amaxm五、稳定交变应力：循环特征及周期不变。五、稳定交变应力：循环特征及周期不变。minmaxatmmminmaxMPa5610115. 05830042maxmaxAPMPa2 .5370115. 05580042minminAPMPa1225375612minmaxaMPa54925375612minmaxm957. 0561537maxminr例例1 1 发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力Pmax =58.3kN，最小拉力Pmin =55.8kN ，螺纹内径为 d=11.5mm，试求 a 、m 和 r。解：143 材料持久限及其测定材料持久

4、限及其测定一、材料持久限一、材料持久限( (疲劳极限疲劳极限) )： 循环应力只要不超过某个“最大限度”,构件就可以经历无数次循环而不发生疲劳破坏，这个限度值称为“疲劳极限”，用r 表示。二、二、 N 曲线（应力曲线（应力寿命曲线）：寿命曲线）：N0循环基数。r材料持久限。A名义持久限。N(次数)NAArN0144 构件持久限及其计算构件持久限及其计算一、构件持久限一、构件持久限 r 0 r0 与 r 的关系：1. K 有效应力集中系数：krdrK)()(件的持久限同尺寸有应力集中的试的持久限无应力集中的光滑试件2. 尺寸系数：rr)(光滑小试件的持久限限大尺寸光滑试件的持久rrK03. 表面

5、质量系数：drr)()(光滑试件持久限构件持久限 如果循环应力为剪应力，将上述公式中的正应力换为剪应力即可。 对称循环下 ，r= -1 。上述各系数均可查表而得。rrK0例例2 阶梯轴如图，材料为铬镍合金钢，b=920MPa，1= 420MPa ，1= 250MPa ，分别求出弯曲和扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数。解：1.弯曲时的有效应力集中系数和尺寸系数25. 14050dD125. 0405dr55. 1, MPa1000:Kb时当由图表查有效应力集中系数55. 1, MPa900:Kb时当55. 1, MPa920:Kb时当77. 0由表查尺寸系数f50f40r=528. 1 , M