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主应变寿命曲线分析

更新时间:2025-01-10 工作计划 版权反馈
【摘要】:基于这一力学关系,可以用等效结构应变这个参数将不同种类材料的单轴疲劳、多轴疲劳、低周疲劳、高周疲劳评估方法给出力学上的统一表示。图10-19 基于等效结构应变的参数定义已经搜集的大量疲劳试验数据中包括了不同材料的低周疲劳数据,然后以等效结构应变为参数将这些数据绘到一起,如图10-20所示,结果发现:包括5000系列、6000系列铝合金和屈服强度很高的钢,以及钛合金的疲劳数据都落在同一条窄带里。图10-20 主应变-寿命曲线

第5章、第6章已经讨论了结构应力法,从力学上看,不管是弹性问题中应力与应变的线性关系,还是弹塑性问题中应力与应变的非线性关系,总是可以通过材料常数(杨氏模量、泊松比)建立它们之间的关系。基于这一力学关系,可以用等效结构应变这个参数将不同种类材料的单轴疲劳、多轴疲劳、低周疲劳、高周疲劳评估方法给出力学上的统一表示。

令等效结构应变参数为

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式中相关参数,类似于等效结构应力相关参数,这里:

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如果是多轴疲劳问题,用多轴应变Δεe,MLP替代式(10-39)中的结构应变Δεs

如果是低周疲劳问题,用低周应变Δεs替代式(10-39)中的结构应变Δεs

如果是高周疲劳问题,用结构应力与杨氏模量的比Δσs/E替代式(10-39)中的结构应变Δεs。(www.xing528.com)

图10-19所示为基于等效结构应变的参数定义,它形象地定义了单轴疲劳问题、多轴疲劳问题、低周疲劳问题以及高周疲劳问题的逻辑关系。

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10-19 基于等效结构应变的参数定义

已经搜集的大量疲劳试验数据中包括了不同材料的低周疲劳数据,然后以等效结构应变为参数将这些数据绘到一起,如图10-20所示,结果发现:包括5000系列、6000系列铝合金和屈服强度很高的钢,以及钛合金的疲劳数据都落在同一条窄带里。如果用等效结构应力替代等效结构应变,本质上这条窄带类似于第6章的主S-N曲线,因此可以将图10-20所给出的窄带称之为主E-N曲线。

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10-20 主应变-寿命曲线E-N曲线

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