金属的疲劳断裂.pdf

第六章 金属的疲劳断裂 机械零部件或化工设备的疲劳断裂失效，在 全部断裂失效中占有很大的比例。 1 第一节 疲劳应力应变和疲劳强度 一、疲劳应力和疲劳极限 大小或方向和大小随时间而变动的应力叫做疲劳应 力，如图3－1所示，描述疲劳应力的特征参量有最大 应力σ 、最小应力σ 、平均应力σ、交变应力 max min m 幅σ及应力比R。 a 2 它们之间的相互关系为: 1 m max min  2 1 a max min  2  R min  max 当R＝-1即σ＝0 时为对称循环;当R＝0 即σ m min ＝0脉动循环;而R＝+1，即σ ＝σ 时表示为静 min max 载。 3  疲劳极限 指的是金属不发生疲劳断裂的应力 1 （σ）。事实上有许多材料，或是在某种环境下， a 并没有无限寿命的1 ，于是定义断裂时循环次数 N 达107 的应力为疲劳极限  。 f 1 4 二、等疲劳寿命曲线 对于非对称的 （ ）的应力循环，有 R  1 两个经验式可将材料的强度进行折算： ① Goodman关系    (1 m ) R 1  b ② Geber关系  m 2  R 1 1( )    b  5 三、疲劳应力集中系数 应力集中导致