在进行疲劳强度计算时,其极限应力应是材料的( )。
在进行疲劳强度计算时,其极限应力应是材料的()。
A 、屈服极限
B 、强度极限
C 、疲劳极限
D 、弹性极限
参考答案:
【正确答案:C】
疲劳极限是指在疲劳试验中,应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力,进行疲劳强度计算时,其极限应力即是材料的疲劳极限;屈服极限又称流动极限,是指材料受外力到一定限度时,即使不增加负荷它仍继续发生明显的塑性变形;强度极限是指物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,又称为破坏强度或破坏应力;弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力。
什么是材料疲劳极限的应力幅值,要准确定义
材料在时高时低的应力循环作用下会产生疲劳。
对于某些设备工况,其最高应力和最低应力值是固定不变的,最高应力值与最低应力值的和除于2称为循环应力的应力平均值,最高应力值与应力平均值的差或者应力平均值与最低应力值的差就称为循环应力的应力幅值.在实际计算中,应力幅值等于最高应力值与最低应力值的差的一半,而应力平均值也往往是疲劳问题的考虑因素之一.
较大的应力幅疲劳寿命少,较小的应力幅疲劳寿命长,不同的应力幅下有不同的疲劳寿命即疲劳极限,对于同一种材料,它们不是唯一的.
疲劳与静力破坏的区别
材料力学是根据静力实验来确定材料的机械性能(比如弹性极限、屈服极限、强度极限)的,这些机械性能没有充分反映材料在交变应力作用下的特性。因此在交变载荷作用下工作的零件或结构,如果还是按静载荷去设计,在使用过程中往往会发生突发性故障。
疲劳破坏与传统的静力破坏有着许多明显的本质区别:
一、静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏:疲劳破坏是多次反复载荷作用下的破坏,它不是短期内发生的,而是要经历一定的时间,甚至很长时间才发生破坏。
二、当静应力小于屈服极限或强度极限时,不会发生静力破坏而交变应力在远小于静强度极限,甚至小于屈服极限的情况下,疲劳破坏就可能发生。
三、静力破坏通常有明显的塑性变形产生:疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象,哪怕是塑性良好的金属也这样就像脆性破坏一样,事先不易觉察出来,这就表明疲劳破坏具有更大的危险性。
疲劳强度计算公式
疲劳强度计算公式N<=Ns(Ns为疲劳曲线上材料屈服极限σ [s])。
疲劳强度算法
零件的疲劳寿命与零件的应力、应变水平有关,它们之间的关系可以用应力一寿命曲线(σ-N曲线)和应变一寿命曲线(δ-Ν曲线)表示。应力一寿命曲线和应变一寿命曲线,统称为S-N曲线。根据试验可得其数学表达式:
σmN=C
式中:N应力循环数;
m、C材料常数。
在疲劳试验中,实际零件尺寸和表面状态与试样有差异,常存在由圆角、键槽等引起的应力集中,所以在使用时必须引入应力集中系数K、尺寸系数ε和表面系数β。
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