定義有效應(yīng)力集中系數(shù)課件

1、第十二章 交變應(yīng)力 材料力學(xué) 121 概述t1交變應(yīng)力其中T表示應(yīng)力變化周期。其應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，即：2疲勞破壞工作應(yīng)力在低于強(qiáng)度極限甚至屈服極限的情況下，突然發(fā)生脆性斷裂；3應(yīng)力-時(shí)間曲線 tmaxminam(1)應(yīng)力循環(huán)：應(yīng)力變化一個(gè)周期；(2)平均應(yīng)力：(3)應(yīng)力幅度：(4)循環(huán)特性：ttt對(duì)稱循環(huán)：脈動(dòng)循環(huán)：靜應(yīng)力： 12 對(duì)稱循環(huán)下，影響構(gòu)件持久極限因素1構(gòu)件外形突然變化： 定義有效應(yīng)力集中系數(shù)其中：(-1)d和(-1)d表示光滑試樣的持久有限；(-1)K和(-1)K表示有應(yīng)力集中的相同尺寸試樣的持久極限；K和K的值都大于12構(gòu)件尺寸： 定義尺寸系數(shù) 其中：(-1)d和(-1

2、)d表示光滑大試樣的持久有限；-1和-1表示光滑小試樣的持久極限；和的值都小于1。定義表面質(zhì)量系數(shù)3構(gòu)件表面質(zhì)量： 4構(gòu)件持久極限的計(jì)算式： 綜合三個(gè)方面因素 其中：-1和-1表示光滑小試樣的持久有限。其中：(-1)d表示表面磨光試樣的持久有限；(-1)表示其它表面加工情況試樣的持久極限；的值小于1。(1)形式一：構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)的最大工作應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力； 2強(qiáng)度條件：(2)形式二：構(gòu)件工作安全系數(shù)大于等于規(guī)定的安全系數(shù) 例12-1. 階梯軸如圖示。材料為合金鋼，b=920MPa，s =520MPa， -1 =420MPa，-1=250MPa。軸在不變彎矩M=850Nm作用下旋轉(zhuǎn)。 若規(guī)定n=

3、1.4，試校核軸的強(qiáng)度。解：(1)軸彎曲對(duì)稱循環(huán)， 最大彎曲正應(yīng)力是(2)由軸的尺寸：r550400.4查表得有效應(yīng)力集中系數(shù)（D/d=2）和修正系數(shù)實(shí)際有效應(yīng)力集中系數(shù)是尺寸系數(shù)是表面質(zhì)量系數(shù)是(3)求工作安全系數(shù)(4)強(qiáng)度校核滿足強(qiáng)度要求。 124 不對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1構(gòu)件工作安全系數(shù)：其中：系數(shù)和與材料有關(guān)；2強(qiáng)度條件：例12-2. 例12-1階梯軸受不對(duì)稱彎矩Mmax=1200Nm和Mmin=300MPa的交互作用。 若規(guī)定安全系數(shù)n=1.8，試校核軸的疲勞強(qiáng)度。解：(1)由例12_1知合金鋼修正系數(shù)(2)求不對(duì)稱彎曲的交變應(yīng)力(3)求工作安全系數(shù)(4)疲勞強(qiáng)度校核滿足疲勞強(qiáng)度條件。例12-3. 階梯軸如圖示。材料為合金鋼，b=920MPa，-1 =410MPa， -1=240MPa。作用于軸上的彎矩變化于-1000Nm到1000Nm之間，扭矩 變化于0到1500Nm之間。若規(guī)定安全系數(shù)n=2，試校核軸的疲勞強(qiáng)度。 r560500.20.2MMTT解：(1)求彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)(2)求扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力(3)由軸的尺寸對(duì)彎曲（對(duì)稱循環(huán)），查表得有效應(yīng)力集中系數(shù)（D/d=2）和修正系數(shù)實(shí)際有效應(yīng)力集中系數(shù)是尺寸系數(shù)是表面質(zhì)量系數(shù)是工作安全系數(shù)r560500.20.2MMTT(4)求工作安全系數(shù)(5)校核疲勞強(qiáng)度滿足疲勞強(qiáng)度要