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第三讲教案 §3-3 机械零件的抗断裂强度 * * Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、双向稳定变应力时的疲劳强度计算 1、对称循环稳定变应力 当零件剖面上同时作用着相位相同的纵向和切向对称循环，稳定变应力σa和τa时，经试验后极限应力关系为 σa, τa ——同时作用正应力和切应力的应力幅极限值（σ , τ同时作用 ） σ-1e , τ-1e ——为零件对称循环正应力和切应力时疲劳极限（σ , τ单独作用） 在以 的坐标系中为一个单位圆 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ∴圆弧AM‘B任何一点即代表一对极限应力σ a 和τa ，如果工作应力点M（ ）在极限圆以内，则是安全的。M点所对应的极限应力点M 确定时，一般认为 比值不变（多数情况如此），∴ M 点在OM直线的延长线上，如图所示M 强度条件为： ——零件只受对称循环切应力时的安全系数 ——零件只受对称循环正应力时的安全系数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当零件上所承受的两个变应力均为不对称循环的变应力时，可先求出 然后求出零件的安全系数： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三、单向不稳定变应力时的疲劳强度计算 不稳定变应力可分为非规律性的和规律性的两大类： 非规律性的不稳定变应力：其变应力参数的变化要受到很多偶然因素的影响，是随机地变化的。需要根据大量的实验，求得载荷及应力的统计分布规律，然后用统计疲劳强度的方法来处理。 规律性的不稳定变应力，其变应力参数的变化有一个简单的规律。用疲劳损伤累积假说 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 变应力σ1（对称循环变应力的最大应力或不对称循环变应力的等效对称循环变应力的等效对称循环变应力的应力幅，下同）作用了n1次，变应力σ2作用了n2次……如图所示。根据图所示，可以找出仅有σ1作用时使材料发生疲劳破坏的应力循环次数N1。假设应力每循环一次都对材料的破坏起相同的作用，则应力每循环一次对材料的损伤率即为1/ N1 ，而循环了n1次的对材料的损伤率为n1 / N1。如此类推，循环了n2次的对材料的损伤率为n2 / N2……当损伤率累计达到100%时，材料就发生破坏。故对应于极限状况有，一般地写成 一般的写成 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 那么N1如何来求呢？ 根据?rNmN= C= ?rmN 则不稳定变应力的极限条件为： 如果材料在上述应力作用下还未达到破坏，则 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 或者 令 称为不稳定变应力的计算应力 此时，计算安全系数及强度条件则为： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 提高机械零件疲劳强度的措施： 1、尽可能的降低零件上的应力集中的影响，是提高零件疲劳强度的首要措施