06-局部应力应变法

《06-局部应力应变法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、结构疲劳理论FatigueTheoryofStructures第6章局部应力应变法引言1.局部应力应变法模型2.局部应力应变计算3.稳态局部应力应变法4.瞬态局部应力应变法5.小结1南京航空航天大学©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法引言6-2名义应力法的先天不足：1.Kt1.Kt同寿命同；同寿命同；2.变幅载荷中的载荷顺序效应。NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法引言6-3NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力

2、应变法616.1局部应力应变法模型6-4局部应力应变法结合材料的循环应力—应变曲线，通过弹塑性有限元分析或其它计算方法，将构件上的名义应力谱转换成危险部位的局部应力应变谱，然后根据危险部位的局部应力应变历程估算寿命。ß局部应力应变法的基本假设ß估算结构疲劳寿命的步骤ß局部应力应变法的种类ß局部应力应变法原理的讨论NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.1基本假设6-5若同种材料制成的构件的危险部位的最大应力应变历程与一个光滑试件的应力应变历程相同，则它

3、们的疲劳寿命相同。此法中的控制参数是局部应力应变。NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.2分析步骤6-6(1)确定结构中的疲劳危险部位；((22))求出危险部位的名义应力谱；(3)采用弹塑性有限元法或其他方法计算局部应力应变谱；((44))查当前应力应变水平下的ε—N曲线；(5)应用疲劳累积损伤理论，求出危险部位的疲劳寿命。NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.3种类6-7三大要素：1.材料疲劳性能

4、的描述2.结构危险部位的应力—应变历程3.疲劳累积损伤理论材料性能局部应力应变局部应力应变累积损伤理论累积损伤理论循环应力应变寿命曲线稳态MansonManson--CoffinCoffinNeuberNeuber法法MMiner理论iner理论瞬态εeq-Nf曲线FEM法CartenCarten--DolanDolan66666666NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.3种类6-8方法稳态法瞬态法局部应力应变修正Neuber法修正Neuber法计

5、算方法或弹塑性FEM或弹塑性FEM循环σ--ε曲线稳态循环σ--ε曲线瞬态循环σ--ε曲线MansonManson--CoffinCoffin公公ε--N曲线εeq-Nf曲线式疲劳累积损伤大多采用Miner理论Miner理论理论NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.3种类6-9稳态法和瞬态法的差别在于所采用的循环σ—ε曲线和ε—N曲线的不同。比较内容稳态法瞬态法适用范围通常在101~105寿命区101~108¾循环瞬态行为不明显的材料；适用对象¾如果

6、材料的瞬态行为明显，则对载荷谱必须任何金属材料作雨流处理¾载荷谱中的载荷水平差别不大，且若在分析精度101~105，则精度高；高¾载荷谱中小载荷的频次很多，则精度较差较少，但试验获材料数据较多，试验获取比较容易取工作量较大计算复杂性比较简单比较复杂NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.4讨论6-10基本假设：NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.4讨论6-11ε—N曲线曲线：：1.MansonMan

7、son--CoffinCoffin公式在寿命在101~105区间内精度较高2.等效应变—寿命公式，则无此限制NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©第第66章章局部应力应变法局部应力应变法6.1.4讨论6-12循环σ—ε曲线曲线：：V目前的局部应力应变法绝大多数采用稳态循环应力—应变曲线；V由于它未计及材料的瞬态行为，为了提高疲劳寿命的估算精度，需对载荷谱作雨流处理；V采用瞬态σ—ε曲线，通过反复续反复地计算局部应力应变，可很好地再现缺口根部的应力应变历程。NUAANUAA航空宇航学院航空宇航学院©

8、第第66章章局部应力应变法局部应力应变法626.2局部应力应变计算6-13ß结构的疲劳损伤是由材料的塑性形变引起的ß结构在服役期整体上处于弹性状态ß在某些应力集中部位在高应力水平下进入塑性状态ß局部应变10%的差别会造成数倍疲劳寿命的差别确定局部应力应变历程主要有三种方法：①试验方法；②弹塑性有限元法；③近似计算方法。试验方法虽然直观正确，但是费用高、周期长、限制条件多，一般不宜采用。1Neuber近似解法1弹塑性有限元解法1Neuber法与FEM比较N