第十二章安变应力 ⊙嘉道大
第十二章 交变应力
第十二章交变应力 §12-1 交变应力与疲劳失效 §12-2交变应力的循环特征、应力幅和平均应力 §12-3持久极限 §12-4影响持久极限的因素 §12-5对称循环下构件的疲劳强度计算 §12-6持久极限曲线 §12-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 §12-8提高构件疲劳强度的措施 ⊙嘉人尊
第十二章 交变应力 §12-1 交变应力与疲劳失效 §12-2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力 §12-3 持久极限 §12-4 影响持久极限的因素 §12-5 对称循环下构件的疲劳强度计算 §12-6 持久极限曲线 §12-7 不对称循环下构件的疲劳强度计算 §12-8 提高构件疲劳强度的措施
第十二章安变应力 §12-1交变应力与疲劳失效 交变应力：构件内随时间作周期性变化的应力。 疲劳与疲劳破坏：结构的构件在交变应力的作用下发生的 破坏现象，称为疲劳破坏，简称疲劳 ①折断一根铁丝的启示 (a) (b) (⑧)齿轮啮合时的作用力 (6)齿根的弯曲正应力随时间的变化曲线 图14-1齿轮根部的交变应力 ②齿轮啮合时齿根A点的弯曲正应力○随时间作周期性变化。 ⊙嘉道人喜
§12-1 交变应力与疲劳失效 交变应力：构件内随时间作周期性变化的应力。 ①折断一根铁丝的启示 疲劳与疲劳破坏：结构的构件在交变应力的作用下发生的 破坏现象，称为疲劳破坏，简称疲劳 ②齿轮啮合时齿根A点的弯曲正应力随时间作周期性变化。 第十二章 交变应力
第十二章交变应力 ③机车车轴 循环一次 车轴每转一周，某点处的材料即经历一次由拉伸到压缩的 应力循环。 ⊙嘉大導
车轴每转一周，某点处的材料即经历一次由拉伸到压缩的 应力循环。 ③机车车轴 t 循环一次 max min 1 2 3 4 1 第十二章 交变应力
第十二章交变应力 ④电机转子偏心惯性力引起强迫振动梁上的危险点正 应力随时间作周期性变化。 68 (a) 0 (b) (a)电机转子偏心惯性力引起梁的振动 ()梁上危险点应力随时间的变化曲线 图14-3转子偏心惯性力引起的交变应力 O,表示电机的重力W以静载方式作用于梁上引起 的静应力，最大应力和最小应力分别表示梁在最大和 最小位移时的应力。 ⊙嘉道人導
④电机转子偏心惯性力引起强迫振动梁上的危险点正 应力随时间作周期性变化。 st 表示电机的重力W以静载方式作用于梁上引起 的静应力，最大应力和最小应力分别表示梁在最大和 最小位移时的应力。 st 第十二章 交变应力
第十二章安变应力 因疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突 然发生的，极易造成严重事故。据统计，机械 零件，尤其是高速运转的构件的破坏，大部分 属于疲劳破坏。 ⊙嘉大婆
因疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突 然发生的，极易造成严重事故。据统计，机械 零件，尤其是高速运转的构件的破坏，大部分 属于疲劳破坏。 第十二章 交变应力
第十二章交变应力 疲劳失效的特点 构件在交变应力作用下失效时，具有如下特征： 1)破坏时的最大应力值往往低于材料在静载作用下的屈服应 力；（必要性) 2)构件在交变应力作用下发生破坏需要经历一定数量的应力 循环； 3)构件在破坏前没有明显的塑性变形预兆，即使塑性材料， 也将呈现“突然”的脆性断裂；（危害性） 4)金属材料疲劳断裂断口上，有明显的光滑区域与颗粒区域。 （判断依据) ⊙嘉道人
疲劳失效的特点 构件在交变应力作用下失效时，具有如下特征： 1）破坏时的最大应力值往往低于材料在静载作用下的屈服应 力；（必要性） 2）构件在交变应力作用下发生破坏需要经历一定数量的应力 循环； 3）构件在破坏前没有明显的塑性变形预兆，即使塑性材料， 也将呈现“突然”的脆性断裂；（危害性） 4）金属材料疲劳断裂断口上，有明显的光滑区域与颗粒区域。 （判断依据） 第十二章 交变应力
第十二章安变应力 疲劳失效机理 粗糙区 光滑区 (6) 裂纹源 金属材料裂纹 裂纹扩展 脆断 疲劳源 ooc 光滑区口- 粗糙区 ⊙嘉面人
疲劳失效机理 疲劳源 裂纹扩展 光滑区 粗糙区 脆断 金属材料裂纹 第十二章 交变应力
第十二章交变应力 疲劳破坏案例1 1979年，美国DE-10型飞机失事，死亡270人，原因螺旋桨 转轴发生疲劳破坏，该型号飞机停飞一年，全面检修，是 设计问题。 ⊙嘉题大善
1979年，美国DE-10型飞机失事，死亡270人，原因螺旋桨 转轴发生疲劳破坏，该型号飞机停飞一年，全面检修，是 设计问题。 疲劳破坏案例1 第十二章 交变应力
第十二章交变应力 疲劳破坏案例2 1981年初，欧洲北海油田“基尔兰”号平台覆灭，死亡 123人，原因疲劳破坏，横梁在海浪的交变应力作用下， 横梁承孔边裂缝，当时大风掀起7米巨浪，10105吨的浮台 沉没于大海之中 ⊙嘉面大￥
1981年初，欧洲北海油田“基尔兰”号平台覆灭，死亡 123人，原因疲劳破坏，横梁在海浪的交变应力作用下， 横梁承孔边裂缝，当时大风掀起7米巨浪，10105吨的浮台 沉没于大海之中 疲劳破坏案例2 第十二章 交变应力