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3、表面质量的影响表面粗糙度越低，应力集中越小，疲劳强度也越高。??—表面质量系数，见附图3-4以上三个系数都是对极限应力有所削弱的。4、表面强化的影响可以大幅度地提高零件的疲劳强度，延长零件的疲劳寿命。计算时用强化系数?q考虑其影响。?q—强化系数，可以加大极限应力。由于零件的几何形状的变化，尺寸大小、加工质量及强化因素等的影响，使得零件的疲劳强度极限要小于材料试件的疲劳极限。我们用疲劳强度的综合影响系数K?来考虑其影响。第31页，共61页，星期日，2025年，2月5日K?只对变应力有影响，对静应力无影响，和疲劳强度有关，与静强度无关。对称循环变应力非对称循环变应力（r=C）第32页，共61页，星期日，2025年，2月5日实验条件：试件d=10mm，?8光洁度，光杆。045?45??a?mA?D?G?C45?试件零件?-1?-1/K?(?0/2,?0/2)(?0/2,?0/2K?)试件：材料（零件）的疲劳应力线图的作法：定出特征点（材料：A’,D’,C;零件：A,D,C)的坐标.零件与试件的区别是：试件的纵坐标出除以K?为零件的纵坐标，横坐标不变。第33页，共61页，星期日，2025年，2月5日例2-2:一铬镍合金钢，?-1=460N/mm2，?s=920N/mm2。试绘制此材料试件的简化的?m—?a极限应力图。解：按合金钢，??=0.2～0.3，取??=0.2，由式（2—9a）得：?m图2-10一铬镍合金钢的?m—?a极限应力图?0/2=383?s=920045?135??aA’D’G’C?0/2=383?-1如图2-10所示，取D点坐标为(?0/2=383,?0/2=383)，A点坐标为(0,?-1=460)。过C点(?s=920,0)与横坐标成135?作直线，与AD的延长线相交于G，则直线化的极限应力图为ADG。第34页，共61页，星期日，2025年，2月5日例2-3：在图2-10的极限应力图中，求r=-0.4时的?a?和?m?值。?m?0/2=383?s=920045?135??aADGCM(182,424)66?40?图2-10一铬镍合金钢的?m—?a极限应力图?0/2=383?-1从而得又由式（3-9a）：得联立以上两式解得：即图上M点。解：由式（2-8）得：第35页，共61页，星期日，2025年，2月5日作业：3-3～3-8习题分析：3-80?a?mADGCMNM2’N2’H疲劳区静强度区静强度区：疲劳区：如果工作应力点在极限应力曲线以内，说明零件是合格，不会失效。第36页，共61页，星期日，2025年，2月5日七、不稳定变应力的强度计算1．应力谱?1?nn1n2n3?2?3?2?3?1?1??2?3tn1n2n3图2-9不稳定变应力示意图第37页，共61页，星期日，2025年，2月5日图2-9为一不稳定变应力的示意图。变应力?1（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应力幅）作用了n1次，?2作用了n2次，……等等。2、疲劳损伤累积假说—曼耐尔（Miner’srule法则）a）金属材料在一定变应力作用下都有一定寿命；b）每增加一次过载的应力（超过材料的持久疲劳极限），就对材料造成一定的损伤，当这些损伤的逐渐积累其总和达到其寿命相当的寿命时，材料即造成破坏；c）小于持久疲劳极限，不会对材料造成损伤；d）变应力大小作用的次序对损伤没有多大影响。第38页，共61页，星期日，2025年，2月5日把图2-9中所示的应力图放在材料的?—N坐标上，如图2-10所示。根据?—N曲线，可以找出仅有?1作用时使材料发生疲劳破坏的应力循环次数N1。假使应力每循环一次都对材料的破坏起相同的作用，则应力?1每循环一次对材料的损伤率即为1/N1，而循环了n1次的?1对材料的损伤率即为n1/N1。如此类推，循环n2次的?2对材料的损伤率为n2/N2，……。??1?2?3n1n2n3N1N2N3N0图2-10不稳定变应力在?—N坐标上N第39页，共61页，星期日，2025年，2月5日因为当损伤率达到100%时，材料即发生疲劳破坏，故对应于极限状况有：是极限状态一般地写成：