第3章 机械零件的强度答辩ppt课件.ppt

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1、第三章机械零件的强度§3-1材料的疲劳强度§3-2机械零件的疲劳强度§3-3机械零件的抗断裂强度§3-4机械零件的接触强度§3-5机械零件可靠性设计简介11988年德国高铁事故234t静应力：不随时间变化或变化缓慢变应力：随时间变化tt2稳定循环变应力§3-1材料的疲劳强度5非稳定循环变应力随机变应力6σmax—最大应力σmin—最小应力σm—平均应力σa—应力幅r—应力比（循环特性）稳定循环变应力的参数有5个，其中只有2个参数是独立的。t71、非对称循环变应力（-1

2、max83、脉动循环（r=0）otammaxt94、静应力（r=1）10例1.已知：max=200MPa，r=－0.5，求：min、a、m。例2.已知：a=80MPa，m=40MPa。求：max、min、r。11例1已知：max=200MPa，r=－0.5，求：min、a、m。解：12例2已知：a=80MPa，m=40MPa。求：max、min、r。解：13材料的疲劳极限σrN：在应力比为r的循环变应力作用下，应循环N次后，材料不发生疲劳破坏所能承受的最大应力σmax。材料的疲劳寿命N：材料疲劳失效前所经历的应力循环次数

3、。在疲劳强度计算中，材料的极限应力σlim=σr。变应力下零件的的强度准则为σca≤σr。14材料的σ-N疲劳曲线CBD有限寿命区无限寿命区低周疲劳高周疲劳N0NNσσr104103OAσrN15已知45钢的疲劳极限-1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次。求当应力循环次数N=104次时，其相应的有限寿命疲劳极限为MPa。16已知45钢的疲劳极限-1=270MPa，疲劳曲线方程的幂指数m=9，应力循环基数N0=5×106次。求当应力循环次数N=104次时，其相应的有限寿命疲劳极限为MPa。17不同应力比r下的σ-N疲劳曲线

4、σ0N104N0NCDNσmaxσ-1Nσ-1r=-1r=0r=0.4r=0，σr=σ0r=-1，σr=σ-1σ0.4Nσ0σ0.4O18等寿命疲劳曲线（某一给定循环次数）θM´19等寿命疲劳曲线σaσaσmσmθOM´M20等寿命疲劳曲线A´—对称疲劳极限点D´—脉动循环疲劳极限点F—强度极限点C—屈服极限点OCFD´A´45°s0/2sas0/2s-1sSsBsm21A´sasm45°45°OFCD´G´sSsBs0/2σ-1σ0/2折线以内为疲劳和塑性安全区；折线以外为疲劳和塑性失效区；工作应力点离折线越远，安全程度愈高。材料的极限应力线图（折线简化）22材

5、料的极限应力线图已知：σ-1，σ0，σs（循环次数N=N0）作图如下：1）标出A＇(0，σ-1)，D＇(σ0/2,σ0/2)，C(σs,0)三点；2）连接A＇D＇并延长；3）过C作与横轴成135°的直线与A＇D＇连线或其延长线交于G＇点。23γA´σmσaC45°σ0/2OG´D´σ0/2σ-1σS24MNγA´σmσaC45°σ0/2OG´D´σ0/2σ-1σSM´-1

6、/2OG´D´σ0/2σ-1σSN´σmσa28作业（P45）3.2已知材料的σS=260MPa，σ-1=170MPa，φσ=0.2。试绘制此材料的极限应力线图。29影响机械零件疲劳极限的因素1）应力集中的影响：kσ>１2）尺寸及截面形状的影响：εσ<１（尺寸越大，εσ越小）3）表面状态的影响：加工质量βσ<１（加工质量越高，βσ越大）强化因素βq>1综合影响系数Kσ§3-2机械零件的疲劳强度30零件的极限应力线图零件D´DG´A´GOAσaσ0/2σ-1σ-1eσ0e/2σ0/2σS材料C45°45°σm31零件的极限应力线图已知：σ-1，σ0，σs，Kσ（循环

7、次数N=N0时）作图如下：1）标出A（0，σ-1e），D（σ0/2,σ0e/2），C（σs,0）三点；2）连接AD并延长；3）过C作与横轴成135°的直线与AD延长线交于G点。32零件的极限应力线图零件D´DG´A´GOAσaσ0/2σ-1σ-1eσ0e/2σ0/2σS材料C45°45°σmγγe33零件的极限应力线图零件D´DG´A´GOAσaσ0/2σ-1σ-1eσ0e/2σ0/2σS材料C45°45°σmγγe341）应力比r=Cσ-1eσaσmOAM´MσmσaGCσS单向稳定变应力时零件的疲劳强度35σ-1eσaσmOAN´NσmσaGCσS36C'Cs

8、asmst