第3章 非稳定变应力时机械零件的强度

Sca
kN 1 (k ) D av mv
[Sa ]
Sca
k N 1 (k ) D av
[Sa ]
式中：kN---对应于等效循环次数Nv的寿命系数
kN
m
N0 Nv
σav、σmv-------等效应力的应力幅和平均应力 说明：
等效应力σrv通常取载荷谱中数值最大的应力或作用时间 最长的应力，如图3－9中取 σrv=σ1
1e 1e
则达到疲劳破坏时 σca=σr
如果材料在上述应力作用下还未达到破坏，则： σca＜σr 由此可得非对称循环和对称循环时安全系数的强度条件式：
Sca
r ca
S min
Sca
1 ca
S min
当计算零件的规律性非稳定变应力的安全系数时，根据式3.11 还应考虑应力集中及寿命系数的影响，即零件非对称循环和对 称循环时的安全系数强度条件为：
例1：某钢材经调质处理后的性能为: σ－1＝307MPa,m=9,N0=5×106。现用此材料作试件进行实验， 以对称循环变应力σ1＝500MPa作用104次，σ2＝400MPa作用 105次，试计算该试件的安全系数。若再以σ3＝350MPa继续加 载，问还能循环多少次试件才会破坏？
σ例3：已知一转轴受非稳定对称循环变应力，载荷谱如图所示
四、非稳定变应力时的疲劳强度计算 1.对规律性非稳定变应力：根据Miner疲劳损伤累积假说计算
当损伤率达到100%： 一般写成：
n1 n2 n3 1
N1
N2
N3
z ni 1
N i1 i
2.规律性非稳定变应力时零件的疲劳强度计算
非稳定变应力的疲劳强度计算方法是：先将载荷谱中的各应
力σ1,σ2,σ3,…,σn转化成一个与其总疲劳损伤率相等的等效稳定
，σ用－当轴安11＝、零的全2对件转系90称剖速数M循面Pn[S=a环]上，1=2稳1同m0.4r定=时，/m9变，试作in应N,校用工力0核=着作1其相0时7，安位间综全相th合=系同3影数6的0响。h法，系向轴数和材（切料k向σ疲）对劳D称=极2循.限4，环许， 稳定变应力 a和 a 时，经试验后极限应力关系为
变应力（简称等效应力）σrv,然后再按稳定变应力进行强度计
算
那么根据等效的疲劳累积损伤率可得：n
m i
ni
N m
rv v
式中Nv为
对应于σrv 的等效循环次数，即
i 1
N v
n i 1
(i rv
)m ni
如材料达到疲劳破坏，有
n
m i
ni
m r
N
0
i 1
令等效计算应力
n
m i
ni
ca
m源自文库
i 1
N0