知識(shí)資料高周疲勞（2）（S-N曲線存活率參數(shù)、S-N曲線的影響因素）、低周疲勞（1）（低周疲勞概述、循環(huán)硬化和循環(huán)軟化）

三、循環(huán)應(yīng)力特性對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

（非對(duì)稱應(yīng)力條件下的疲勞極限）循環(huán)應(yīng)力特性主要是指平均應(yīng)力

、應(yīng)力比r和加載方式（應(yīng)力狀態(tài)）的影響1、平均應(yīng)力和疲勞圖在許多實(shí)際工況下，零件承受著非對(duì)稱交變循環(huán)應(yīng)力（即

），通常有下列兩種方式給出相應(yīng)的S-N曲線如下（

為應(yīng)力半幅）2、加載方式（應(yīng)力狀態(tài)）的影響同一種材料在不同的應(yīng)力狀態(tài)下測(cè)得的S-N曲線是不同的。加載方式（應(yīng)力狀態(tài)）的影響：注意這里的符號(hào)的意義：通常符號(hào)表示：

對(duì)稱彎曲

對(duì)稱扭轉(zhuǎn)

對(duì)稱拉壓3、疲勞強(qiáng)度與靜強(qiáng)度之間的關(guān)系各種材料的疲勞極限，應(yīng)該由疲勞試驗(yàn)求得，或者查閱相關(guān)的技術(shù)資料，也可以由靜強(qiáng)度作近似估算（用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算）。結(jié)構(gòu)鋼：

，

鑄

鐵：

，

鋁合金：

，

青

銅：4、過載持久值及過載損傷界過載持久值：金屬材料在高于疲勞極限的應(yīng)力下運(yùn)行時(shí)，發(fā)生疲勞斷裂的應(yīng)力循環(huán)周次稱為材料的過載持久值（有限疲勞壽命）；疲勞曲線傾斜部分（斜率越大則抗疲勞過載能力越強(qiáng)）的任一點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，稱為材料的耐久極限。四、表面幾何特性對(duì)高周疲勞特性的影響（疲勞缺口敏感度）為了確定幾何形狀變化對(duì)疲勞極限的影響，以缺口為典型代表研究其缺口敏感性。1、缺口的影響：對(duì)靜強(qiáng)度的影響

理論應(yīng)力集中系數(shù)

對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

疲勞缺口系數(shù)

：表示對(duì)光滑試樣（對(duì)稱彎曲）；

：表示對(duì)缺口試樣2、應(yīng)力集中對(duì)疲勞極限的影響構(gòu)件截面尺寸突變處（如切槽、圓孔、尖角等）存在應(yīng)力集中。應(yīng)力集中促使裂紋形成與擴(kuò)展，因而，應(yīng)力集中將使疲勞極限明顯降低。應(yīng)力集中的程度，可以用理論應(yīng)力集中系數(shù)描述。工程中，已將各種情況下的理論應(yīng)力集中系數(shù)編成手冊(cè)，圖15-11a～圖15-11k就是從中節(jié)選的部分圖表。圖中，kt為理論應(yīng)力集中系數(shù)，對(duì)于正應(yīng)力kt—kt

；對(duì)于切應(yīng)力，kt—ktc（注意同前面的符號(hào)有所不同）3、缺口敏感因子：在高周疲勞條件下，大多數(shù)金屬都對(duì)缺口十分敏感；但是，在低周疲勞條件下，對(duì)取口不太敏感五、構(gòu)件尺度的影響彎曲與扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)表明，疲勞極限隨試件橫截面尺寸增大而減小。引起這一現(xiàn)象的原因，可用圖15-13中兩根直徑不同的試件來說明。圖15-13中，在最大彎曲正應(yīng)力相同的條件下，大試件處于高應(yīng)力區(qū)的材料多于小試件。這樣，大試件出現(xiàn)裂紋的可能性要大于小試件，疲勞極限就要低于小試件。構(gòu)件尺度的影響尺寸對(duì)疲勞極限的影響程度用尺寸系數(shù)來描述，即對(duì)于正應(yīng)力：對(duì)于剪應(yīng)力：鋼材的尺寸系數(shù)第三節(jié)低周疲勞Low-cyclefatigue低周疲勞

（塑性疲勞-plasticfatigue）低周疲勞的特點(diǎn)：1.局部應(yīng)力>屈服極限，→滯后回線（循環(huán)回線）2.低周疲勞時(shí)，不能用S-N（-N）曲線表示疲勞壽命，而應(yīng)該用-或者-曲線表示疲勞壽命3.低周疲勞破壞時(shí)，同時(shí)存在幾個(gè)裂紋源4.低周疲勞壽命取決于塑性應(yīng)變幅，而高周疲勞壽命取決于應(yīng)力幅或應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子范圍

一、

滯后回線（Hystereticloop）

彈性滯后環(huán)必須是加載速率足夠快時(shí)才能夠出現(xiàn)

二循環(huán)硬化和循環(huán)軟化輸入輸出

輸出注意在恒定應(yīng)力幅循環(huán)加載下，材料發(fā)生循環(huán)軟化是危險(xiǎn)的金屬材料存在