疲劳破坏的循环数:N1、N2……Ni……
按线性理论:比值(ni/ Ni)是材料受到σi的损伤率,总损伤率达100%时,发生疲劳破坏,即。
令N-疲劳寿命的循环次数,得疲劳损伤表达式:
∑ni/ Ni=1
其中:(ni/ N)-应力为σi的循环次数在总循环数中占的比重,即频度(频繁程度)。
Ni是σi单独作用下的疲劳寿命次数,按上面的σ-N曲线求得。
4、例题6
注意结论:该零件在给定载荷谱作用下,可以承受6,238X103次循环为新增
(七)、疲劳理论的应用
重点掌握对已进行疲劳寿命设计的机器设备使用疲劳寿命理论对设备的实际疲劳损伤程度和剩余寿命进行计算的步骤以及书上的例题。掌握对未进行疲劳寿命设计的机器设备用疲劳寿命理论估算设备的剩余物理寿命的程序(6步)。
四、损伤零件寿命估算(掌握损伤零件的寿命估算)
估算存在缺陷设备的剩余自然寿命,一般以断裂力学理论为基础,采用断裂韧性试验和无损检测技术手段进行。
1. 基本理论
断裂力学认为:零件的缺陷在循环载荷作用下会逐步扩大,到缺陷扩大到临界尺寸时将发生断裂破坏,这个过程称疲劳断裂过程。
疲劳断裂过程的四个阶段:①成核②微观裂纹扩展③宏观裂纹扩展④断裂。
掌握paris定理的经验公式及各符号的意义
dN= da/A(ΔK)n
2. 损伤零件疲劳寿命估算
掌握剩余使用寿命的计算,书上例题。
3. 影响裂纹扩展的其他因素
应力强度因子幅度是影响裂纹扩展的主要参数。其他的参数如下:
(1)应力循环特性γ。
(2)加载频率:应力强度因子幅度较高时,其影响增大。
(3)温度的影响:温度越高裂变扩展速度越快。
(4)环境介质的影响。
注:教材395页面公式的计算,需要用到高等数学中的微积分原理,计算过程如下