第6章结构件及连接的疲劳强度计算原理汇总

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1、6-1所示。一个循环中峰值和谷值两极值应力中绝对值最大的应力，用max表示。(2)最小应力一个循环中峰值和谷值两极值应力中绝对值最小的应力，用min表示。整个工作循环中最大应力值第6章结构件及连接的疲劳强度随着社会生产力的发展，起重机械的应用越来越频繁，对起重机械的工作级别要求越来越高。《起重机设计规范》GB/T3811-2008规定，应计算构件及连接的抗疲劳强度。对于结构疲劳强度计算，常采用应力比法和应力幅法，本章仅介绍起重机械常用的应力比法。6.1循环作用的载荷和应力起重机的作业是循环往复的，其钢结构或连接必然承受循环交变作用的载荷，在结构或连接中产生的应力是变幅循环应力，如

2、图起重机的一个工作循环中，结构或连接中某点的循环应力也是变幅循环应力。起重机工作过程中每个工作循环中应力的变化都是随机的，难以用实验的方法确定其构件或连接的抗疲劳强度。然而，其结构或连接在等应力比的变幅循环或等幅应力循环作用下的疲劳强度是可以用实验的方法确定的，对于起重机构件或连接的疲劳强度可以用循环记数法计算出整个循环应力中的各应力循环参数，将其转化为等应力比的变幅循环应力或转化为等平均应力的等幅循环应力。最后，采用累积损伤理论来计算构件或连接的抗疲劳强度。6.1.1循环应力的特征参数(1)最大应力构件或连接整个工作循环中最大应力的数值，用？max表示。(4)应力循环特性值一个

3、循环中最小应力与最大应力的比值，用表示。max(5)循环应力的应力幅一个循环中最大的应力与最小的应力的差的绝对值，用表示。（6）应力半幅a来表示。一个循环中最大的应力与最小的应力的差的绝对值的一半，用Oa=

4、QYmaxmin/2（7）应力循环的平均值一个循馥翻勺应中号最小的瘗力舉和型平均值，用m（）/2（1maxminr)/2maxOm表不o6.1.2应力循环特性值的计算构件或连接单独或同时承受正应力（与最小应力比值称％循諾轉性值，冲rx=a,/Q>y）和剪应力（「xy表示，按式（xy）作用，其最大应力6-1）计算。xyO式中：xmax、xminxmax=T/TyminQxymi

5、naymax、ymaxTxymaxTxymax绝对值最大剪应力值，N/mm"；(6-1)—构件（或连接）在疲劳计算点上的绝对［直最大正应力和X、、一应力循环特性中与minyminxymin疲劳计算点上的一组应力值，N/mn?；计算应力循环特性值r（r、J、rxy）时，最小应力和最大应力应带各自正负号，拉Xxmax、ymax、xymax相对应的同一应力为正号，压应力为负号。剪应力按变化约定；移动小乐轮压产生的脉动局部压应力,其r值为0。6.1.3疲劳强度许用应力疲劳强度许用应力是通过标准试件的疲劳试验获取的。试验时，对一批标准试件施加不同量值的等幅循环载荷，得到各试件破坏时舸对应循

6、环数N。以对称应力循环应力（疲劳应力循环特性「1）的最大拉应力Omax为纵坐标、破坏时循环数N为横坐标，将试验结果绘成N曲10线如图所示一或称SN曲线，此曲线表示了材=x料的疲劳强度与寿命的关系。由曲线可知，随着最大拉应力max减小，应力循环次数N增加。当减小到某一值时，N可以无限增加。对于试Ni曲线件取N2io'次时的应力作为材料疲劳极限。以r1的对称应力循环试验得到的含有90%可靠度的疲劳极限除以安全系数，得到疲劳149强度许用应力值6.2结构及其连接的工作级别结构及其连接的工作级别是结构设计计算的重要依据，也作为一项技术参数提供给用户。用户可以按实际使用条件正确的选择或预定

7、机械产品。一个好的设计应充分考虑使用条件，进行疲劳强度校核，在安全和寿命方面才有可能较为接近实际的要求。6.2.1使用等级结构件的使用时间,结构的工作级别与结构的应力状态（名义应力谱系数）和使用等级（应力循环次数）有关。结构件的应力状态和使用等级是依据起重机械的载荷状态和工作循环次数确定的，结构的工作级别与起重机械工作级别不一定相同，应视具体情况而定。用该结构件的应力循环次数来表示。一个应力循环是指应力从通过应力循环的平均值时起至该应力同方向再次通过应力循环的平均值时为止的一个连续过程。图6-1表示的是应力循环的时间应力变化过程。结构件总使用时间是指在其设计预期寿命期内，即从开始

8、使用起到该结构件报废为止的期间内，该结构件发生的总的应力循环次数。结构中应力变化的频繁程度，以其在设计寿命期内达到的总应力循环次数n表征。结构件的使用等级按完成的总工作循环次数n的不同，分为"个使用等级，分别以代号BO,B1„B10表示，见表6-1o代号总应力循环数n代号总应力循环数nBOn-1.6x104B65x10<