引起疲劳破坏的原因是什么?目前一般是这样解释的:由于构件的形状和材 料不均匀等原因,构件些局部区域的应力特别高。在循环应力长期作用下,这些 局部区域就会出现微观裂缝,形成所谓裂纹源。裂纹尖端的严重应力集中,促使 裂纹逐渐扩展,由微观裂纹变为宏观裂纹。在裂纹扩展过程中,裂纹两侧面在循 环应力作用下时而分开,时而压紧,互相研磨形成光滑区。由于裂纹尖端一般处 于三向拉伸应力状态,不易出现塑性变形,当裂纹逐步扩展到一定限度时,便可 能在偶然因素下(超载、冲击等)骤然迅速扩展,使构件截面严重削弱,最后沿 削弱了的截面突然发生脆性断裂,断口为呈颗粒状的粗糙区。 疲劳破坏往往是在没有明显预兆的情况下突然发生的,从而会造成严重事 故。据统计,机槭零件,尤其是髙速旋转的构件,大部分属于疲劳破坏。因此, 对在循环应力作用下工作的构件,进行疲劳强度计算是非常必要的。例如,我 国钢结构设计规范(GBJ17.88)规定,当应力变化的循环次数≥105次时,应进行 疲劳计算 1.2恒幅循环应力的表示方法和分类 恒幅循环应力是指在各次应力循环中,最大应力σm和最小应力σmn保持恒 定的循环应力,工程中又称稳定循环应力,否则称变幅循环应力。恒幅循环应力 变化规律的一般形式可用图16.4的曲线表示。循环应力的每一周期变化称为 个应力循环( Stress Cyclic),周期变化的次数称为循环次数( Cycle Humber)。 在恒幅循环应力中常采用以下一些表示法。在应力循环中,最大代数值的应力用 m表示,最小代数值的应力用σm表示。σm与σmn的代数平均值称为平均应 力( Mean stress),用an表示, 图 16.4 即 m=-ETo (16.1) om与om的代数差的一半称为应力幅( Stress Amplitude),用a表示,即 omax o mu (16.2)引起疲劳破坏的原因是什么？目前一般是这样解释的：由于构件的形状和材 料不均匀等原因，构件些局部区域的应力特别高。在循环应力长期作用下，这些 局部区域就会出现微观裂缝，形成所谓裂纹源。裂纹尖端的严重应力集中，促使 裂纹逐渐扩展，由微观裂纹变为宏观裂纹。在裂纹扩展过程中，裂纹两侧面在循 环应力作用下时而分开，时而压紧，互相研磨形成光滑区。由于裂纹尖端一般处 于三向拉伸应力状态，不易出现塑性变形，当裂纹逐步扩展到一定限度时，便可 能在偶然因素下（超载、冲击等）骤然迅速扩展，使构件截面严重削弱，最后沿 削弱了的截面突然发生脆性断裂，断口为呈颗粒状的粗糙区。 疲劳破坏往往是在没有明显预兆的情况下突然发生的，从而会造成严重事 故。据统计，机械零件，尤其是高速旋转的构件，大部分属于疲劳破坏。因此， 对在循环应力作用下工作 的构件，进行疲劳强度计算是非常必要的。例如，我 国钢结构设计规范（GBJ17.88）规定，当应力变化的循环次数 5 10 次时，应进行 疲劳计算。 1.2 恒幅循环应力的表示方法和分类 恒幅循环应力是指在各次应力循环中，最大应力  max 和最小应力  min 保持恒 定的循环应力，工程中又称稳定循环应力，否则称变幅循环应力。恒幅循环应力 变化规律的一般形式可用图 16.4 的曲线表示。循环应力的每一周期变化称为一 个应力循环（Stress Cyclic），周期变化的次数称为循环次数（Cycle Humber）。 在恒幅循环应力中常采用以下一些表示法。在应力循环中，最大代数值的应力用  max 表示，最小代数值的应力用  min 表示。  max 与  min 的代数平均值称为平均应 力（Mean Stress），用  m 表示， 图 16.4 即 2 max min m    + = （16.1）  max 与  min 的代数差的一半称为应力幅（Stress Amplitude），用  a 表示，即 2  max  min  − a = （16.2）