第三章機(jī)械零件強(qiáng)度

1、2021-11-161機(jī)械設(shè)計(jì)Design of Machinery機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)研究室2021-11-162第一篇 總 論3.1概述概述3.2材料的疲勞特性材料的疲勞特性3.2機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算3.3機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度3.4 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度3.5 機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)簡介機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)簡介第三章第三章 機(jī)械零件的強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度 2021-11-1632-1 概 述3.1概述概述一、疲勞破壞一、疲勞破壞(Fatigue failure)疲勞破壞疲勞破壞：變應(yīng)力、多次作用下，材料發(fā)生破壞變應(yīng)力、多次作用下，材料發(fā)生

2、破壞疲勞破壞疲勞破壞特特 征：征：小應(yīng)力小應(yīng)力:持續(xù)性持續(xù)性:敏感性敏感性:突發(fā)性突發(fā)性:變應(yīng)力最大值低于材料靜強(qiáng)度限變應(yīng)力最大值低于材料靜強(qiáng)度限變應(yīng)力多次作用變應(yīng)力多次作用對材料、幾何形狀敏感對材料、幾何形狀敏感突然斷裂突然斷裂曲軸斷裂曲軸斷裂內(nèi)源斷裂內(nèi)源斷裂疲勞破壞疲勞破壞過過 程：程：裂紋萌生裂紋萌生裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展最終瞬斷最終瞬斷實(shí)例實(shí)例2021-11-164曲軸整體斷裂實(shí)況曲軸整體斷裂實(shí)況疲勞斷口疲勞斷口斷口對斷口對斷口放大斷口放大2021-11-165斷口放大2021-11-166斷口對2021-11-167曲軸疲勞斷裂斷口特征裂紋源區(qū)裂紋源區(qū)疲勞擴(kuò)疲勞擴(kuò)展區(qū)展區(qū)最終最終瞬斷瞬斷區(qū)

3、區(qū)2021-11-168內(nèi)部缺陷引起疲勞斷軸：初始裂紋起源于軸內(nèi)部，裂紋由內(nèi)至外擴(kuò)展初始裂紋起源于軸內(nèi)部，裂紋由內(nèi)至外擴(kuò)展裂紋源區(qū)裂紋源區(qū)擴(kuò)展區(qū)擴(kuò)展區(qū)瞬斷區(qū)瞬斷區(qū)裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展方向方向返回返回2021-11-169概述2 概 述疲勞破壞是一個(gè)損傷累積的過程，需要時(shí)間。壽命可計(jì)算。疲勞破壞是一個(gè)損傷累積的過程，需要時(shí)間。壽命可計(jì)算。疲勞斷口分為兩個(gè)區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。疲勞斷口分為兩個(gè)區(qū)：疲勞區(qū)和脆性斷裂區(qū)。 脆性斷裂區(qū)脆性斷裂區(qū)疲勞區(qū)疲勞區(qū)疲勞源疲勞源疲勞紋疲勞紋2021-11-1610規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力非規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力非規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力分為：循環(huán)應(yīng)力分為：

4、穩(wěn)定變應(yīng)力穩(wěn)定變應(yīng)力非穩(wěn)定變應(yīng)力非穩(wěn)定變應(yīng)力對稱循環(huán)應(yīng)力對稱循環(huán)應(yīng)力脈動循環(huán)應(yīng)力脈動循環(huán)應(yīng)力非對稱循環(huán)應(yīng)力非對稱循環(huán)應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力非規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力非規(guī)律性不穩(wěn)定變應(yīng)力二、循環(huán)應(yīng)力的類型二、循環(huán)應(yīng)力的類型 循環(huán)應(yīng)力可用循環(huán)應(yīng)力可用s smax 、 s smin 、 s sm 、 s sa 、 這五個(gè)參數(shù)中的這五個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)參數(shù)表示。任意兩個(gè)參數(shù)表示。2021-11-16112-2 疲勞曲線和極限應(yīng)力圖 3-2 3-2 材料的疲勞特性材料的疲勞特性兩個(gè)概念：兩個(gè)概念：一、疲勞曲線（一、疲勞曲線（ - - N N 曲線）曲線） s 疲勞曲線疲勞曲線： 應(yīng)力循環(huán)特性

5、一定時(shí)，材料的疲勞極限與應(yīng)應(yīng)力循環(huán)特性一定時(shí)，材料的疲勞極限與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線力循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線2021-11-1612N0有限壽命區(qū)有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)無限壽命區(qū)ABCrNNor 疲勞極限疲勞極限N0循環(huán)基數(shù)循環(huán)基數(shù)rs srN1rN2N1N2rN0103設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命NN0時(shí)：材料時(shí)：材料lim= r 可以看出：可以看出： 隨隨 N 的的增大而減小。但是當(dāng)增大而減小。但是當(dāng) N 超過超過某一循環(huán)次數(shù)某一循環(huán)次數(shù) N0 時(shí)，曲線時(shí)，曲線 趨于水平。即趨于水平。即 不再隨不再隨 N N的增大而減小。的增大而減小。 rNsrNs 以以 N0 為界，曲線分為兩個(gè)區(qū)：為界，曲線分為

6、兩個(gè)區(qū)： 典型的疲勞曲線如右圖所示：典型的疲勞曲線如右圖所示：s sN 疲勞曲線疲勞曲線2021-11-1613設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命104NN0 ：材料：材料lim= rNN0有限壽命區(qū)有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)無限壽命區(qū)rNNABCoCNmrN s srs srNs sN103m、C材料常數(shù)（與材料性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、熱處理有關(guān)）材料常數(shù)（與材料性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、熱處理有關(guān)） 設(shè)計(jì)中常用的是疲勞曲線上的設(shè)計(jì)中常用的是疲勞曲線上的 AB 段，其方程為：段，其方程為：mNNCs（常數(shù)）（常數(shù)）稱為疲勞曲線方程稱為疲勞曲線方程2021-11-1614疲勞曲線3顯然，顯然，B點(diǎn)的坐標(biāo)滿足點(diǎn)的坐標(biāo)滿足AB的方程，即的

7、方程，即0mCNs，代入上式得：，代入上式得：0mmNrNNss則sssNmNKNN0式中：式中：壽命系數(shù)；壽命系數(shù)；mNNNK0m 材料常數(shù)，其值見教材材料常數(shù)，其值見教材 P P2323。 循環(huán)基數(shù)，其值與零件材質(zhì)有關(guān)，見教材循環(huán)基數(shù)，其值與零件材質(zhì)有關(guān)，見教材 P P2323。0NN0有限壽命區(qū)有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)無限壽命區(qū)rNNABCoCNmrN s srs srNs sN103N 103時(shí)，按靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，按靜強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)當(dāng) NN0時(shí)，時(shí)，KN=1;2021-11-1615極限應(yīng)力圖N0有限壽命區(qū)有限壽命區(qū)無限壽命區(qū)無限壽命區(qū)rNNABCoCNmrN s srs srNs sN1032

8、021-11-1616451, 0sA)2,2(00ssD0 ,bCsasmso無限壽命無限壽命極限應(yīng)力線極限應(yīng)力線msas 極限應(yīng)力線上的每個(gè)點(diǎn)，都表示了某個(gè)應(yīng)力比下的極限應(yīng)力極限應(yīng)力線上的每個(gè)點(diǎn)，都表示了某個(gè)應(yīng)力比下的極限應(yīng)力 。 samsss 極限應(yīng)力線上的點(diǎn)稱為極限應(yīng)力點(diǎn)。三個(gè)特殊點(diǎn)極限應(yīng)力線上的點(diǎn)稱為極限應(yīng)力點(diǎn)。三個(gè)特殊點(diǎn) A、D、C 分別分別為為對稱循環(huán)、脈動循環(huán)、以及靜應(yīng)力下的極限應(yīng)力點(diǎn)。對稱循環(huán)、脈動循環(huán)、以及靜應(yīng)力下的極限應(yīng)力點(diǎn)。 2021-11-1617451, 0sA)2,2(00ssDasmso45G0 ,sCs對于高塑性鋼，常將對于高塑性鋼，常將其極限應(yīng)力線簡其極限應(yīng)

9、力線簡化為折線化為折線 ADGC 。疲勞強(qiáng)度線疲勞強(qiáng)度線 AG段段的方程為：的方程為： 1massss0012ssss式中：式中：等效系數(shù)等效系數(shù) ，其值見教材，其值見教材P25P25。msas屈服強(qiáng)度線屈服強(qiáng)度線)(amssss2021-11-1618極限應(yīng)力圖3對于對于低塑性鋼或鑄鐵低塑性鋼或鑄鐵，其極限應(yīng)力線可簡化為，其極限應(yīng)力線可簡化為直線直線AC。451, 0sA)2,2(00ssD0 ,bCsasmso 2021-11-16192-3影響疲勞強(qiáng)度的因素3-3 3-3 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 前邊提到的各疲勞極限前邊提到的各疲勞極限 ，實(shí)際上是材料的力學(xué)性能指標(biāo)

10、，實(shí)際上是材料的力學(xué)性能指標(biāo)，是用試件通過試驗(yàn)測出的。是用試件通過試驗(yàn)測出的。 而實(shí)際中的各機(jī)械零件與標(biāo)準(zhǔn)試件，在形體，表面質(zhì)量以而實(shí)際中的各機(jī)械零件與標(biāo)準(zhǔn)試件，在形體，表面質(zhì)量以及絕對尺寸等方面往往是有差異的。因此實(shí)際機(jī)械零件的疲及絕對尺寸等方面往往是有差異的。因此實(shí)際機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度與用試件測出的必然有所不同。勞強(qiáng)度與用試件測出的必然有所不同。 影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有以下三個(gè)：影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素有以下三個(gè)： 1 1、應(yīng)力集中應(yīng)力集中的影響的影響 機(jī)械零件上的應(yīng)力集中會加快疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展。機(jī)械零件上的應(yīng)力集中會加快疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展。從而導(dǎo)致零件的疲勞強(qiáng)度下降。從而導(dǎo)

11、致零件的疲勞強(qiáng)度下降。 一、影響零件疲勞強(qiáng)度的因素一、影響零件疲勞強(qiáng)度的因素（Influence factors of fatigue strength）2021-11-1620影響疲勞強(qiáng)度的主要因素2 一、影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素一、影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素注：當(dāng)同一剖面上同時(shí)有幾個(gè)應(yīng)力集中源時(shí)，應(yīng)采用其中最大的疲注：當(dāng)同一剖面上同時(shí)有幾個(gè)應(yīng)力集中源時(shí)，應(yīng)采用其中最大的疲 勞缺口系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。勞缺口系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 2、尺寸的影響、尺寸的影響零件的尺寸越大，在各種冷、熱加工中出現(xiàn)缺陷，產(chǎn)生微觀裂零件的尺寸越大，在各種冷、熱加工中出現(xiàn)缺陷，產(chǎn)生微觀裂紋等疲勞源的可能性（機(jī)會）增大。從而使零件

12、的疲勞強(qiáng)度紋等疲勞源的可能性（機(jī)會）增大。從而使零件的疲勞強(qiáng)度降低降低。 3 3、表面質(zhì)量的影響、表面質(zhì)量的影響 表面質(zhì)量：是指表面粗糙度及其表面強(qiáng)化的工藝效果。表面越表面質(zhì)量：是指表面粗糙度及其表面強(qiáng)化的工藝效果。表面越光滑，疲勞強(qiáng)度可以提高。強(qiáng)化工藝（滲碳、表面淬火、表面滾壓、光滑，疲勞強(qiáng)度可以提高。強(qiáng)化工藝（滲碳、表面淬火、表面滾壓、噴丸等）可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。噴丸等）可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。 2021-11-1621影響疲勞強(qiáng)度的主要因素3 影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素影響零件疲勞強(qiáng)度的主要因素綜合影響系數(shù)綜合影響系數(shù) 試驗(yàn)證明：應(yīng)力集中、尺寸和表面質(zhì)量都只對應(yīng)力幅有影響，試驗(yàn)證

13、明：應(yīng)力集中、尺寸和表面質(zhì)量都只對應(yīng)力幅有影響，而對平均應(yīng)力沒有明顯的影響。（即對靜應(yīng)力沒有影響）而對平均應(yīng)力沒有明顯的影響。（即對靜應(yīng)力沒有影響） 在計(jì)算中，上述三個(gè)系數(shù)都只計(jì)在應(yīng)力幅上，故可將三個(gè)系數(shù)在計(jì)算中，上述三個(gè)系數(shù)都只計(jì)在應(yīng)力幅上，故可將三個(gè)系數(shù) 組成一個(gè)綜合影響系數(shù)：組成一個(gè)綜合影響系數(shù)：DKKssss DKK 1111KDKDKKsss零件的疲勞極限為：零件的疲勞極限為： （ 、 的值見教材或有關(guān)手冊的值見教材或有關(guān)手冊 ）s2021-11-1622應(yīng)力集中應(yīng)力集中L實(shí)實(shí)L名名MM應(yīng)力集中區(qū)應(yīng)力集中區(qū)零件幾何不連續(xù)處，實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)大于名義應(yīng)力零件幾何不連續(xù)處，實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)大于名義應(yīng)

14、力2021-11-1623尺寸效應(yīng)尺寸效應(yīng)Dmaxd臨界臨界危險(xiǎn)區(qū)寬危險(xiǎn)區(qū)寬危險(xiǎn)區(qū)寬危險(xiǎn)區(qū)寬2021-11-1624二、零件的極限應(yīng)力線圖二、零件的極限應(yīng)力線圖ADGCADGCrmracKAGsssss1 :rmraSCGsss : 試件線圖試件線圖ADGC強(qiáng)度影響因素修正強(qiáng)度影響因素修正K零件線圖零件線圖ADGCsmC45Os0/2sS45GADAG),0(1sA),0(1cAs)2,2(00sssKD)2,2(00s ss sDsa),(rarmMssM注：由于注：由于GCGC段段屬于靜強(qiáng)度，而屬于靜強(qiáng)度，而靜強(qiáng)度不受靜強(qiáng)度不受 的影響，故不需修正。的影響，故不需修正。DKs2021-11

15、-1625屈服強(qiáng)度線屈服強(qiáng)度線1, 0sA)2,2(00ssDasmsoG0,sCsG2-4 受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)三、受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度三、受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度1 1、受單向應(yīng)力時(shí)零件的安全系數(shù)、受單向應(yīng)力時(shí)零件的安全系數(shù) 零件的極限應(yīng)力圖：零件的極限應(yīng)力圖： 疲勞強(qiáng)度線疲勞強(qiáng)度線DKss2020sDDKss1A2021-11-1626受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)2疲勞強(qiáng)度線疲勞強(qiáng)度線 的方程為：的方程為：AG1masssssDK式中：式中： 、 為為 上任意點(diǎn)的坐標(biāo)，即上任意點(diǎn)的坐標(biāo)，即零件的極限應(yīng)力零件的極限應(yīng)力。 AGmsass smO45GA),0(1cAs)2,2(00sssKDs

16、 sa)0(,SCs),(amMs ss s),(rarmMs ss s 疲勞強(qiáng)度區(qū)疲勞強(qiáng)度區(qū)OAG靜強(qiáng)度區(qū)靜強(qiáng)度區(qū)OED1M ),(amNs ss s),(rarmNss（1）工作應(yīng)力點(diǎn)）工作應(yīng)力點(diǎn)),(amMs ss s-由載荷、結(jié)構(gòu)求得由載荷、結(jié)構(gòu)求得minmaxs ss s、極限應(yīng)力線圖分析極限應(yīng)力線圖分析（2）極限應(yīng)力點(diǎn)）極限應(yīng)力點(diǎn)),(rarmMs ss s rmrars ss ss s max由工作應(yīng)力點(diǎn)及對應(yīng)的加載規(guī)律確定由工作應(yīng)力點(diǎn)及對應(yīng)的加載規(guī)律確定M 2021-11-1627 零件工作應(yīng)力的增長規(guī)律不同，則相應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)也不同。零件工作應(yīng)力的增長規(guī)律不同，則相應(yīng)的極限應(yīng)

17、力點(diǎn)也不同。 典型的應(yīng)力增長規(guī)律通常有三種：典型的應(yīng)力增長規(guī)律通常有三種： c c、a a、 C C（常數(shù)）；（常數(shù)）；massb、 ；CmsCminsa a、 C C（常數(shù)）（常數(shù)）（即 常數(shù)）mass通過原點(diǎn)和工作應(yīng)力點(diǎn)通過原點(diǎn)和工作應(yīng)力點(diǎn) MM的射線即表示此種應(yīng)的射線即表示此種應(yīng)力增長規(guī)律。力增長規(guī)律。Crrma)1 ()1 (2/ )(2/ )(minmaxminmaxssssssasmso0,sCsGA),(amssM),(amssM應(yīng)力增長規(guī)律線 C C 規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)mass加載曲線加載曲線OMM為直線，為直線，疲勞強(qiáng)度區(qū)疲勞強(qiáng)度區(qū)OAG、靜強(qiáng)度區(qū)、靜強(qiáng)度區(qū)

18、OGC2021-11-1628受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)3asmso0,sCsGA),(amssM),(amssM應(yīng)力增長規(guī)律線 C C 規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)massa a、 C C（常數(shù)）（即（常數(shù)）（即 常數(shù)）常數(shù)）mass 根據(jù)工作應(yīng)力和根據(jù)工作應(yīng)力和MM點(diǎn)表示的極限應(yīng)力即可計(jì)算零件的安全系數(shù)。點(diǎn)表示的極限應(yīng)力即可計(jì)算零件的安全系數(shù)。按按最大應(yīng)力計(jì)算的安全系數(shù)最大應(yīng)力計(jì)算的安全系數(shù)為：為：ma1amammaxssssssssssssDKSsS2021-11-1629受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)4受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度注：注：1）應(yīng)力增長規(guī)律為）應(yīng)力增長規(guī)律為

19、時(shí)，按應(yīng)力幅計(jì)算的安全系數(shù)時(shí)，按應(yīng)力幅計(jì)算的安全系數(shù) 等于按最大應(yīng)力計(jì)算的安全系數(shù)。等于按最大應(yīng)力計(jì)算的安全系數(shù)。asSCmass 2 2）如按圖解法求安全系數(shù)，則）如按圖解法求安全系數(shù)，則OMOMSSassb、 （常數(shù)）（常數(shù)）Cmsasmso0,sCsGA),(amssM應(yīng)力增長規(guī)律線應(yīng)力增長規(guī)律線),(amssM規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)規(guī)律下的極限應(yīng)力點(diǎn)Cms3 3）如極限應(yīng)力點(diǎn)落在）如極限應(yīng)力點(diǎn)落在 上，則需計(jì)算靜強(qiáng)度上，則需計(jì)算靜強(qiáng)度GC 安全系數(shù)計(jì)算公式安全系數(shù)計(jì)算公式見教材，（式（見教材，（式（319）式（）式（322）2021-11-1630受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)5c c、 （常數(shù)）（常數(shù)

20、）Cminsasmso0 ,sCsGA),(amssM應(yīng)力增長規(guī)律線),(amssM45 安全系數(shù)計(jì)算公式安全系數(shù)計(jì)算公式見教材，（式（見教材，（式（323）式（式（325）受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度2021-11-1631d d、靜強(qiáng)度區(qū)安全系數(shù)計(jì)算、靜強(qiáng)度區(qū)安全系數(shù)計(jì)算Srmrars ss ss ss s max SSmaSr s ss ss ss ss smaxmax靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù):當(dāng)工作應(yīng)力點(diǎn)當(dāng)工作應(yīng)力點(diǎn)N位于位于OGC靜強(qiáng)度區(qū)，極限應(yīng)力點(diǎn)為靜強(qiáng)度區(qū)，極限應(yīng)力點(diǎn)為ON與與DGC的交點(diǎn)的交點(diǎn)N,極限應(yīng)力為：極限應(yīng)力為：工作應(yīng)力最大值工作

21、應(yīng)力最大值:mas ss ss s maxsmOGAsa ),(amNs ss s),(rarmNs ss s 2021-11-1632受恒幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)62、受復(fù)合應(yīng)力下的安全系數(shù)、受復(fù)合應(yīng)力下的安全系數(shù)(1) (1) 塑性材料受彎扭復(fù)合應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)塑性材料受彎扭復(fù)合應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)22ssSSSSS式中：式中： 、 為單向穩(wěn)定變應(yīng)力下的安全系數(shù)。為單向穩(wěn)定變應(yīng)力下的安全系數(shù)。sSS(2) (2) 低塑性和脆性材料受彎扭復(fù)合應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)低塑性和脆性材料受彎扭復(fù)合應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)ssSSSSS受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度受穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度2021-11-1633osN1s2s3

22、s1n2n3n0NBAs2-5受變幅循環(huán)應(yīng)力時(shí)四、四、 受非穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度受非穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)零件的疲勞強(qiáng)度本節(jié)只介紹本節(jié)只介紹規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力規(guī)律性非穩(wěn)定變應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法。下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法。一、一、Miner 法則疲勞損傷線性累積假說法則疲勞損傷線性累積假說1N2N3N 由最大應(yīng)力分別為由最大應(yīng)力分別為 、 、 的三個(gè)恒的三個(gè)恒幅循環(huán)應(yīng)力構(gòu)成的規(guī)律幅循環(huán)應(yīng)力構(gòu)成的規(guī)律性變幅循環(huán)應(yīng)力，如右性變幅循環(huán)應(yīng)力，如右圖所示。圖所示。1s2s3s累積循環(huán)次數(shù)累積循環(huán)次數(shù)疲勞壽命疲勞壽命iiNn壽命損傷率壽命損傷率 顯然，在顯然，在 的單獨(dú)的單獨(dú)作用下，作用下，is當(dāng)當(dāng) ， 壽命損

23、傷率壽命損傷率1 時(shí)，就會發(fā)生疲勞破壞。時(shí)，就會發(fā)生疲勞破壞。iiNn 2021-11-1634規(guī)律性非穩(wěn)定應(yīng)力下零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算規(guī)律性非穩(wěn)定應(yīng)力下零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ( Strength calculation of machine parts under unstable variable stress )問題：問題： 如何利用穩(wěn)定變應(yīng)力的分析方法，計(jì)算規(guī)律性、非穩(wěn)如何利用穩(wěn)定變應(yīng)力的分析方法，計(jì)算規(guī)律性、非穩(wěn) 定變應(yīng)力下零件的疲勞強(qiáng)度？定變應(yīng)力下零件的疲勞強(qiáng)度？2021-11-1635%100,累累積積總總損損傷傷率率達(dá)達(dá)方方程程：材材料料破破壞壞時(shí)時(shí)Miner1 i1 Nnini注注:(1)小于小于-1 應(yīng)力的影響不計(jì)應(yīng)力的影響不計(jì) (2) 非對稱循環(huán)變應(yīng)力折算成當(dāng)量對稱循環(huán)變應(yīng)力處理非對稱循環(huán)變應(yīng)力折算成當(dāng)量對稱循環(huán)變應(yīng)力處理mais s s ss ss s :)1( 21maxirs ss ss ss