文档介绍：第3章机械零件的强度
§3-1 材料的疲劳特性
§3-2 机械零件的疲劳强度计算
§3-3 机械零件的抗断裂强度
§3-4 机械零件的接触强度
福建工程学院专用作者: 潘存云教授
应力的分类:
变应力:随时间变化
t
机械零件的强度
t
静应力:不随时间变化或变化缓慢
t
2
变应力的描述
sm─平均应力;
smax─最大应力; smin─最小应力
r ─应力比(循环特性)
描述规律性的交变应力可有5个参数,但其中只有 2 个参数是独立的。
sa─应力幅
t
机械零件的强度
变应力
稳定变应力(m、a 、T均为常数)
规律性非稳定变应力
随机变应力
非稳定变应力
(m、a 、T之一不为常数)
机械零件的强度
t
对称循环变应力
脉动循环变应力
非对称循环变应力
变应力的描述
sm─平均应力;
smax─最大应力; smin─最小应力
sa─应力幅
r ─应力比(循环特性)
机械零件的强度
1、非对称循环
2、对称循环
t
机械零件的强度
3、脉动循环
机械零件的强度
4、静应力
5、规律性非稳定变应力
6、随机变应力
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
一、应力的种类
o
t
σ
σ=常数
脉动循环变应力
r =0
静应力: σ=常数
变应力: σ随时间变化
平均应力:
应力幅:
循环变应力
变应力的循环特性:
对称循环变应力
r =-1
----脉动循环变应力
----对称循环变应力
-1
= 0
+1
----静应力
σmax
σm
T
σmax
σmin
σa
σa
σm
o
t
σ
σmax
σmin
σa
σa
o
t
σ
o
t
σ
σa
σa
σmin
r =+1
静应力是变应力的特例
§3-1 材料的疲劳特性
福建工程学院专用作者: 潘存云教授
潘存云教授研制
变应力下,零件的损坏形式是疲劳断裂。
▲疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限
低,甚至比屈服极限低;
▲疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂;
▲疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果。
不管脆性材料或塑性材料,
▲零件表层产生微小裂纹;
疲劳断裂过程:
▲随着循环次数增加,微裂
纹逐渐扩展;
▲当剩余材料不足以承受载
荷时,突然脆性断裂。
疲劳断裂是与应力循环次数(即使用寿命)有关的断裂。
疲劳断裂具有以下特征:
▲断裂面累积损伤处表面光滑,而折断区表面粗糙。
表面光滑
表面粗糙
福建工程学院专用作者: 潘存云教授
粗糙区
光滑区