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MechanicsofMaterials第十一章交变应力（Alternatingstress）§11–5对称循环下构件的疲劳强度计算
(Calculationofthefatiguestrengthofthememberundersymmetriccycles)§11–1交变应力与疲劳失效(Alternatingstressandfatiguefailure)二、产生的原因(Reasons)静平衡位置例题2火车轮轴上的力来自车箱.大小,方向基本不变.
即弯矩基本不变.三、疲劳破坏(fatiguefailure)材料发生破坏前,应力随时间变化经过多次重复,其循环次数与应力的大小有关.应力愈大,循环次数愈少.（1）裂纹萌生在构件外形突变或材料内部缺陷等部位,都可能产生应力集中引起微观裂纹.分散的微观裂纹经过集结沟通,将形成宏观裂纹.交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很大差异,故表征材料抵抗交变应力破坏能力的强度指标也不同.一个应力循环3、应力幅(Stressamplitude)
最大应力和最小应力的
差值的的二分之一,称为交
变应力的应力幅(Stress
amplitude).用σa表示二、交变应力的分类
（theclassificationofalternatingstress）循环特征相同的所有应力循环都在同一射线上.
若构件表面经过淬火、氮化、渗碳等强化处理,其持久极限也就得到提高.
若把该点的纵横坐标相加,就是该点所代表的应力循环的最大应力即
尺寸对持久极限的影响程度，
二、构件尺寸的影响(theeffectofmembersides)
§11–3持久极限(Endurancelimit)
通过测定一组承受不同最大应力试样的疲劳寿命,以最大应力
由于名义应力τmax是按照轴直径等于50mm计算的,所以尺寸因数也应按照轴直径等于50mm来确定
对于铝合金等有色金属,σ－N
max为纵坐标,疲劳寿命N为横坐标,即可绘出材料在交变应力下的应力—疲劳寿命曲线,即－N曲线.
求表面精车，
离却是随时间t变化的.
应力每重复变化一次,称
§11–2交变应力的循环特征、应力幅和平均应力
最常用的简化方法是由对称循环,脉动循环和静载荷,取得A,C,B三点
（2）无论是脆性还是塑性材料,交变应力作用下均表现为
（theclassificationofalternatingstress）二、产生的原因(Reasons)
n=2,试校核轴的疲劳强度.
对于铝合金等有色金属,σ－N
对于铝合金等有色金属,σ－N
（3）构件断裂裂纹的扩展使构件截面逐渐削弱,削弱到一定极限时,构件便突然锻炼.
若构件表面经过淬火、氮化、渗碳等强化处理,其持久极限也就得到提高.
为一个应力循环(Stresscycle)
表面磨光的试件的持久极限
平均应力（Meanstress).
(Calculationofthestrengthofcomposit
用折线ACB代替原来的曲线
r=0的交变应力,称为脉动循环(fluctuatingcycle)交变应力
解(1)计算轴的工作应力.例题3发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力Pmax=58.3kN,最小拉力Pmin=55.8kN,螺纹内径为d=11.5mm,试求a、m和r.§11–3持久极限(EnduranceLimit)当最大应力降低至某一值后,－N曲线趋一水平,表示材料可经历无限次应力循环而不发生破坏,相应的最大应力值max称为材料的疲劳极限或耐劳极限.用r表示.P§11-4影响构件持久极限的因素(Theeffectivefactorsofendurancelimit)0.020.020.02二、构件尺寸的影响(theeffectofmembersides)三、构件表面状态的影响(theeffectofmembersurfacestate)综合考虑上述三种影响因素，构件在对称循环下的持久极限§11–5对称循环下构件的疲劳强度计算(Calculationofthefatiguestrengthofthememberundersymmetriccycles)例题4阶梯轴如图,材料为铬镍合金钢,b=920MPa,–1=420MPa,–1=250MPa,分别求出弯曲和扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数.(2)扭转时的有效应力集中系数和尺寸系数例题5旋转碳钢轴上,作用一不变的力偶M=0.8kN·m,轴表面经过精车,b=600MPa，–1=250MPa，规定n=1.9,试校核轴的强度.（3）强度校核§11–6持久极限曲线(Enduringlimitcurve)σaσaA§11–7不对称循环下构件的疲劳强度计算
(Calculationofthefatiguestrengthofthememberunderu