应力作用下疲劳强度可靠性设计方法.pdfVIP

第 卷第 期 兵 工 学 报 ! ! ./01!,/1! 年 月 !##$ % ’()**+,()-- *2 !##$ 3 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 稳定变应力作用下疲劳强度可靠性设计方法 陈凤熹 李良巧 刘英 姬广振 （东北大学，辽宁沈阳， ） （北方系统工程研究所） 44###5 摘要 稳定变应力作用下机械零件的疲劳强度可靠性设计需要校核零件危险截面处的安全程度和 计算可靠度，以检验是否达到设计要求。由于许用极限应力的变化与工作应力的增长规律有关，使计算 危险截面处的可靠度比较困难。本文通过研究应力集中、尺寸和表面状态对零件极限应力的影响，以及 寿命系数的影响，在应力循环特性为常数情况下，工作点分别位于疲劳区和塑性区时，利用可靠性工程 技术，得出了该种情况下疲劳强度可靠度设计方法。 关键词 机械设计；疲劳应力；疲劳强度；可靠性设计；机械可靠性；设计方法 中图分类号 (6441$ ［］ $ ! 问题的提出 考虑，可综合为一个综合影响系数 。由于该系数 只对极限应力幅有影响，而寿命影响系数则不仅对 工程上，稳定变应力状态下机械零件的疲劳可 极限应力幅而且对极限平均应力也有影响。为此单 靠度设计过程中需要校核危险截面处的安全系数和 向应力状态下疲劳强度的可靠性设计要区分三种情 ［，］ 计算可靠度 4! ，以检验是否满足给定的设计要求。 况：循环特性为常数；平均应力为常数；最小应力为 对于危险截面处的安全系数计算常常通过力学方法 常数，以计算其可靠度是否满足要求。如果不满足， 确定出给定工况下危险截面的位置后，进行校核计 则重新设计或修正某些设计参数，再进行计算可靠 算。关于可靠度的计算往往采用设定疲劳应力和疲 度，直到满足为止。本文以应力循环特性是常数为 劳强度服从某一分布后，进行直接计算。这种可靠 例，介绍可靠度计算的方法。图 为零件材料的 !74 度计算方法对应力集中、尺寸和表面状态的影响系 许用极限应力图。 统考虑较少，也很少考虑寿命系数的影响，同时对工 作点的位于疲劳工作区和塑性工作区内的可靠度如 何计算没有系统地说明。 稳定变应力下疲劳强度可靠性设计方法 在工程实际中，机械疲劳强度设计一般要结合 许用极限应力图进行设计。由于计算安全系数的目 的是判断零件危险剖面处的安全程度，计算过程是 在零件的材料、结构和