第12章交变应力作用下构件的疲劳强度.ppt

* TSINGHUA UNIVERSITY * * * TSINGHUA UNIVERSITY * TSINGHUA UNIVERSITY 工程力学解题指南 范钦珊教育与教学工作室 2002年4月24日 (12) 返回总目录 交变应力作用下构件的 疲劳强度简述 第12章 材料力学 解： 因为轴固定不动，FP既然是不变载荷，其大小和方向都不会改变，所以，B点的应力不随时间的变化而变化，因而是静应力。 第1类习题 交变应力的判断，确定应力比(1) 图中轴固定不动，滑轮绕轴转动，滑轮上作用着不变载荷FP，试确定轴横截面上B点的应力比。 于是，有 据此，应力比为 第1类习题 交变应力的判断，确定应力比(2) 图中轴与轮固定并一起转动，轮上作用着不变载荷FP，试确定轴横截面上B点的应力比。 解： FP虽然是不变载荷，其大小和方向都不会改变，但是轮和轴一起转动，B点的位置随时间的变化而变化，因而B点的应力也随时间的变化而变化。当B点处于下方时，受最大拉应力；当B点处于上方时，受最大压应力；二者大小相等。 于是，有 据此，应力比为 第1类习题 交变应力的判断，确定应力比(3) 图示梁上由于电机转子具有偏心质量，因而引起振动。假设：梁的静载挠度为δ，振辐为a。试确定梁上表面B点的应力比 解： 振动的过程中，B点的位置虽然随时间的变化而变化，但B点的始终受压应力，可是压应力的大小随时间的变化而变化。当梁振动到最低位置时，B点的压应力最大；当梁振动到最高位置时，B点的压应力最小。所以， B点承受交变应力。 对于线弹性问题，振动时梁所受的力(作用在电机的处)与最大位移成正比，因而，梁中的最大和最小应力也与位移成正比。于是，应力比 第2类习题 疲劳寿命估算 已知某种零件的疲劳极限为20MPa，零件承受规则变化的变幅对称交变应力，每一周期内所有超过疲劳极限的应力水平下的循环总数为NT = 5750。零件在各个应力水平下每个周期内的循环次数以及寿命数Ni列于下表中。试用迈因纳准则估算零件的寿命。 i σai / MPa ni / 次 Ni / 次 1 500 1 9.0×103 7 137 ? 140000 2 475 6 1.16×104 3 423 140 2.10×104 4 362 1360 4.70×104 5 287 10000 1.55×105 6 212 46000 1.55×105 8 63 302500 ? 第2类习题 疲劳寿命估算 已知某种零件的疲劳极限为20MPa，零件承受规则变化的变幅对称交变应力，每一周期内所有超过疲劳极限的应力水平下的循环总数为NT = 5750。零件在各个应力水平下每个周期内的循环次数以及寿命数Ni列于下表中。试用迈因纳准则估算零件的寿命。 解： 次 返回总目录 返回本章首页