第3章节机械零件的强度修改稿1110课件(1235KB).pptVIP

武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 主要内容： 1. 机械零件的载荷及应力的分类 2．疲劳失效的概念、疲劳曲线及疲劳曲线 方程、材料及零件的极限应力图； 重点内容： 1.机械零件的载荷及应力的分类； 2.疲劳失效的概念、疲劳曲线及疲劳曲 线方程 3.疲劳强度计算方法 第3章 机械零件的强度 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 一、载荷分类 §3-1 材料的疲劳特性 静载荷: 不随时间变化或变化缓慢的载荷 变载荷: 随时间变化的载荷 二、应力的种类 1．静应力: σ=常数 o t σ 潘存云教授研制 σ=常数 ２．变应力: σ随时间变化 问题：静载荷作用下，零件的应力一定是静应力吗？ 潘存云教授研制 o t σ 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 潘存云教授研制 脉动循环变应力 r =0 平均应力: 应力幅: 循环变应力 循环特性 : 对称循环变应力 r =-1 ----脉动循环变应力(σmin =0 , σm = σa ) ----对称循环变应力(σa = σmax , σm =0 ) -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．循环变应力: 五大参数： σmax ,σmin , σa , σm , r 武汉科技大学专用 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 武汉科技大学专用