疲劳讲座5-疲劳影响因素及修正.pdf

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1、TheFactorsaffectingthefatiguelife•Meanstress•StressconcentrationStressconcentration•SurfaceCondition•SizeEffect•Otherfrequency,loadingwaveloadingwave疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系平均应力修正MeanStress疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系什么是平均应力？WhatisMeanStressZeroMeanStressSS零平均应力atTensileMeanStressaS拉伸平均应力gSloSmtCompressiveM

2、eanStresslogNS压缩平均应力t疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系Goodman1890疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系TestData(1941)疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系Compression疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系平均应力影响实验结果EffectofMeanStressonFatigueLife疲劳强度FtiFatigueStStrengthth压缩平均应力拉伸平均应力TensileMeanStressCompressiveMeanStress疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系Mechanism疲劳特性表征北京航空航天大学航空

3、推进系GoodmanGraph疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系MeanStressModificationonFatigueLifeStressAmplitudeam1Goodman：应力幅a(m0)ba等寿命线2amN＝常数Gerber：1ab()m0GerberGoodmanSoderbergMeanStress平均应力m屈服抗拉bAtthesecurves,havethesamelifeAtthesecurves,havethesamelife强度强度YieldingTensileStrength疲劳特性表征北京航空航天

4、大学航空推进系GoodmanGraphApplication对应力幅为a、平均应力为m的非对称循环按Goodman曲线等效为应力幅值为ar的对称循环（平均应力为零），用以估算寿命。ara1mbS-N曲线m0logar,ma应力幅aGoodmanlogNN＝常数平均应力m抗拉b强度疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系GoodmanGraphApplicationForthenon-symmetricallyloadingcasethatamplitudeisaandmeanstressisstressism,willbeconverte

5、dequivalentlyintoacasethatamplitudewillbeconvertedequivalentlyintoacasethatamplitudestressisarwithzeromeanstressbasedonGoodmanequationtopredictfatiguelifeara1mbS-N曲线m0logar,ma应力幅aGoodmanlogNN＝常数平均应力m抗拉b强度疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系MorrowModification'Dueto：ara1mf'band：(2N)

6、arff'bSo：a(fm)(2Nf)1'*b*(2N)mb(2N)NNf(1)aff'f'f*b'*cFrom：a(2N)f(2N)E'cb'cfmmbModification:a(1')(2Nf)f(1')(2Nf)Eff疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系平均应力修正：Morrow方法的修正--S-W-T方法Morrow1965年提出的平均应力修正方法过高地预测平均应力对短时寿命的影响。因此，Morrow（1968）认为这样的修正主要对长时寿命（寿命－应变曲线的弹性部分）是有效的，对短时寿命应无影响（寿命－应变曲线的

7、塑性部分），因此修正的Morrow应变－寿命方程为：'fmb'c(1)(2N)(2N)a'fffEfSithSmith－WtWatson－Topper（1970）认为对有平均应力的情况，寿命与循环的中的最大应力和应变幅的乘积有关max。2'2(f)2b''bc(2N)(2N)maxffff2E疲劳特性表征北京航空航天大学航空推进系MorrowModificationMethodMorrow‘modificationgiven