应力的影响及计算方法

（1）应力分类

大小和方向不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力（见图2.1（a））。零件在静应力作用下可能产生断裂或塑性变形。而大小和方向随时间变化的应力，称为变应力（见图2.1（b））。变应力可由变载荷产生，也可由静载荷产生，如在静载荷作用下转轴中的应力。零件在变应力作用下可能产生疲劳破坏。工程中，常见的为按一定规律变化的循环变应力，对于那些变化无规律的随机变应力，这里从略。

为了表示循环变应力的状况，引入下列参数：最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa、应力循环特性系数r。

按其循环特征的不同，循环变应力可分为脉动循环变应力、对称循环变应力和非对称循环变应力3 种。如图2.2（a）所示为脉动循环变应力，如图2.2（b）所示为对称循环变应力，如图2.2（c）所示为非对称循环变应力。它们的变化规律见表2.1。

图2.1　应力谱

由图2.2 可知，最小应力σmin=σm-σa；平均应力。

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图2.2　稳定循环变应力谱

表2.1　稳定循环变应力的变化规律

当零件受剪切应力作用时，以上概念仍然可用，只需将σ 改为即可。

零件的失效形式与材料的极限应力及零件工作时的应力类型有关，在进行强度计算时，首先要弄清楚零件所受应力的类型。

（2）名义应力和计算应力

名义应力是指由名义载荷产生的应力σ（）。

计算应力是指由计算载荷产生的应力σca（ca），计算应力中计入了应力集中等影响。零件强度计算时，一般采用计算应力。机械零件的尺寸常取决于危险截面处的最大计算应力。