轻量化设计：振动应力载荷结构练习结果

汽车里用来控制制动装置的拉杆须在整个寿命周期内都要能够得到控制，其应力载荷性质是范围最广的随机事件。

a）在下面的评估中，已经将应力变化过程理想化了。练习图32-1中，上应力与下应力在平均应力σ_m=0上下浮动，其应力振幅如图所示。通过计数，该应力变化过程可以转换到一个集中。在这个集中，应力振幅σ_a只呈现出下降的数量级。

练习图32-1 在一个振幅集中应力变化的转换

评估的结果见下表：

b）对于所采用的材料（3.4377 T 761 AlZnMgCu），用试样（α_K=3.6）进行了50%沃勒试验，结果见练习图32-2中的补偿曲线。

c）为了确定使用寿命，可根据方程式（24.9）与方程式（24.10），应用简化Miner法则有：

与

练习图32-2 铝合金3.4377 T 761构件的补偿沃勒线

（σ_m=0，α_K）曲线变化采用直线进行评估

计算结果采用适当的方式在练习图32-3中表示出来。但是，还需要求解中间值：(www.xing528.com)

●疲劳强度σ_A=25N/mm²（读数）

●极限载荷循环次数N_G=2.4×10⁶LW（读数）

●固定点N₁=18500LW（读数）

σ_al=90N/mm²（读数）

练习图32-3 寿命计算示意图

由此可得出沃勒线指数为

通过上述研究，现在可以对寿命加以计算分析：

在D_K=0.18025处可得出损伤和，损伤和对应于一个集重复因子：

应用方程式（2），可得出直至产生工艺上的裂纹的载荷交变数为

如果进一步假设，一次载荷交变持续时间为1s，则寿命为23.1h。