[工学]疲劳强度课件.ppt

2) 随机信号预处理：重点解决零飘问题 3)信号压缩编辑 ①“解答”抽取 ②删除不产生破坏的小循环，见图2—29 ,P26,P8 ③雨流循环计数 P31图2—32 P37表2—3 ④计算可能危险点的疲劳累积损伤，损伤最大点即为疲劳危险点。 ⑤计算疲劳危险点的寿命即为结构的疲劳寿命 应用例二，铁路货车铸钢侧架疲劳寿命研究（第六章） 计算方法讨论 采用双随机变量，考虑两方面随机因素： (I)材料疲劳试验寿命的离散性，将材料缺口试样疲劳寿命看作为服从对数正态分布 (2)考虑实际结构铸造质量因素的离散性。将危险部位的疲劳强度影响系数看作为正态分布。 建立双随变量计算模型，详细推导见P108-117 最后计算公式（6——38）——不同可靠度下的疲劳寿命计算公式 疲劳试验 A．a。材料试样的S-N曲线测定 采用单点试验发，最后注意公式 b．采用成组试验测定疲劳寿命的离散性，采用了一组试样（9个），在一组载荷下进行试验，论证疲劳寿命概率分布的数字特征 , （均值）, （标准差）, （变异系数）. B．实物疲劳试样，在 , //25t疲劳试验上进行，共进行了9个试样的疲劳试样。 通过实物试验，反推出危险部位 值及其概率分布的数字特征. C．随机载荷下疲劳寿命研究 I 实测载荷谱 当量成对称循环下的载荷谱 Ii 根据材料的S-N曲线，实物试验值 和实测载荷谱代入计算模型（6—38）可计算不同可靠度下的疲劳寿命（图6—12，表6—21，表6—22）这里进行了两种构件 （侧架和摇枕）的疲劳寿命计算 Iii 与实际统计数据比较 讲实际统计数据进行整理（表6—27）采用常规定时截尾试验发，最后论证摇枕的实际平均寿命为32.8年，计算值为35.37年，两值接近，说明计算公式可以。 THE END 三 疲劳寿命计算 1 高周疲劳计算——名义应力法 步骤： （1）先将实例的应力—时间历程整理成载荷谱块， 计算一个谱块的疲劳累积损伤。 k——n级载荷谱中能够产生疲劳损伤的总级数 2 构件发生疲劳破坏时经历的载荷块数为： 3 构件的疲劳寿命为： ——一个谱块中的循环总数。一般 用以上方法计算的疲劳寿命一般要比实际寿命长一些，原因是认为低于疲劳极限一下的载荷不产生损伤。事实上，最近的研究表明， 低于疲劳极限以下，特别是疲劳极限附近的载荷仍能产生疲劳损伤，如欧洲钢结构设计规范。在n= ～ 时， 若按这种方法修改 k——应力大于 的载荷级数 m——应力 时的载荷级数 2 低周疲劳寿命预测 局部应力——应变法。计算裂纹形成寿命（P40～P44） (1)循环应力——应变曲线。 关系 ——循环强度系数 ——循环应变硬化指数 还可以写成： （2）Newber局部应力—应变响应 在名义应力S作用下，在结构危险部位会产生 应力，应变响应。 1961年，Newber提出了一个在弹塑性状态下通 用的公式 ——理论应力集中系数 ——真实应力集中系数。 ——真实应变集中系数。 s ——名义应力 e ——名义应变 ——缺口处真实应力（应力响应） ——缺口处真实应变（应变响应） 故： 即： 同样 实际应用中对此式进行修正 ——有效应力集中系数 根据我们必威体育精装版研究，在计算中将 改为 （疲劳强度影响系数） 对于应力—时间历程要用下面4式求解应力—应变响应 。 以上方程为非线性方程。一般采用牛顿迭代法比较有效。 根据s和 ， ， ， 由上图可知： 3 疲劳寿命计算 模型很多，最为常用的有： （1）Manson—Coffin应变寿命曲线 ——疲劳强度系数 ——疲劳塑性系数 b——疲劳强度指