交变应力32概要课件.ppt
《交变应力32概要课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交变应力32概要课件.ppt(38页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、10.4 交变应力,10.4.1 交变应力,火车轮轴上的力F表示来自车箱的力,大小和方向基本不变。即弯矩基本不变。,横截面上点A 到中性轴的距离却是随时间 t 变化的。,假设轴以匀角速度 转动。,A的弯曲正应力为:, 是随时间 t 按正弦曲线变化的,交变应力 :随时间作周期性变化的应力。,10.4 交变应力10.4.1 交变应力火车轮轴上,1、金属材料在交变应力作用下的破坏有以下特点:,(1)交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度极限值,但经历时间长。,(2)无论是脆性还是塑性材料,交变应力作用下均表现为脆性断裂,无明显塑性变形。,(3)断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分。,裂纹
2、萌生,裂纹扩展,扩展到临界尺寸瞬时断裂,2、疲劳过程一般分三个阶段:,1、金属材料在交变应力作用下的破坏有以下特点:(1)交变应力,交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很大差异,故表征材料抵抗交变应力破坏能力的强度指标也不同。,下图为交变应力下具有代表性的 正应力时间曲线。,交变应力的循环特征、应力幅和平均应力,基本参数,应力每重复变化一次,称为一个应力循环。,r 表示交变应力的 循环特征或应力比,交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很大差异,,在拉、压或弯曲交变应力下,在扭转交变应力下,最大应力和最小应力的差值,称为交变应力的 应力幅a 。,最大应力 与最小应力的平均值叫平均应力,以m 表示
3、。,在拉、压或弯曲交变应力下在扭转交变应力下o一个应力循环ma,注意,最大应力和最小应力都是代正负号的,这里以 绝对值较大者为最大应力,并规定它为正号,而与正号应力反向的最小应力则为负号。,1、在交变应力下若最大应力与最小应力等值而反号 ( min = - max 或 min = - max ),r= -1 时的交变应力,称为 对称循环 交变应力。,2、 时的交变应力,称为 非对称循环 交变应力。,(1)若非对称循环交变应力中的最小应力等于零( min),r=0 的交变应力,称为 脉动循环 交变应力。,注意最大应力和最小应力都是代正负号的,这里以 绝对值较大者为,脉动循环,(3)构件在静应力下
4、,各点处的应力保持恒定,即 max= min 。,对称循环,(2)r 0 为同号应力循环; r 0 为异号应力循环。,若将静应力视作交变应力的一种特例,则其循环特征,omaxmin=0脉动循环(3)构件在静应力下,各点处的,10.4.2 持 久 极 限,疲劳寿命 :试样疲劳破坏时所经历的应力循环次(N)。通过测定一组承受不同最大应力试样的疲劳寿命,以最大应力max 为纵坐标,疲劳寿命 N 为横坐标,即可绘出材料在交变应力下的 应力疲劳 寿命曲线,即 S-N 曲线。,当最大应力降低至某一值后,SN 曲线趋一水平,表示材料可经历无限次应力循环而不发生破坏,相应的最大应力值 max 称为材料的 疲劳
5、极限 或 耐劳极限 。通常把107次循环下仍为疲劳的最大应力称为钢材的持久极限。,10.4.2 持 久 极 限疲劳寿命 :试样疲劳破坏时,10.4.3 影响构件持久极限的因素,一、构件外形的影响 若构件上有螺纹、键槽、键肩等,其持久极限要比同样尺寸的光滑试件有所降低。其影响程度用有效应力集中系数表示:,10.4.3 影响构件持久极限的因素一、构件外形的影响,CL14TU30,图 14-15(a),CL14TU30图 14-15(a),CL14TU31,图 14-15(b),CL14TU31图 14-15(b),图 14-15(c),图 14-15(c),CL14TU32,图 14-15(d),
6、CL14TU32图 14-15(d),图 14-15(e),图 14-15(e),图 14-15(f),图 14-15(f),二、构件尺寸的影响,大试件的持久极限比小试件的持久极限要低。,尺寸对持久极限的影响程度,用尺寸系数表示,下表给出了在弯、扭的对称应力循环时的尺寸系数。,二、构件尺寸的影响 大试件的持久极限比小试件的持久极限要,交变应力32概要课件,三、构件表面状态的影响,实际构件表面的加工质量对持久极限也有影响,这是因为不同的加工精度在表面上造成的刀痕将呈现不同程度的应力集中。,若构件表面经过淬火、氮化、渗碳等强化处理,其持久极限也就得到提高。,表面质量对持久极限的影响用表面状态系数表
7、示:,三、构件表面状态的影响 实际构件表面的加工质,综合考虑上述三种影响因素,构件在对称循环下的持久极限,综合考虑上述三种影响因素,构件在对称循环下的,10.5.1 对称循环下构件的疲劳强度计算,10.5 对称和非对称循环下构件的疲劳强度计算,10.5.1 对称循环下构件的疲劳强度计算10.5 对称和,例题4 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因数和尺寸因数.,解: (1)弯曲时的有效应力集中因数和尺寸因数,由图表查有效应力集中因数:,由表查尺寸因数,当 时,当 时,当 时,例题4 阶梯轴如图,材料为铬镍
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 应力 32 概要 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1303497.html