機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度若干問題的研究.pdf

1、疲勞強(qiáng)度問題的研究，對航天、航空、造船和原子能等各領(lǐng)域都有著十分重要的意義。在疲勞設(shè)計(jì)中，將材料的名義強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為具體零件在工作環(huán)境下的疲勞強(qiáng)度，是機(jī)械設(shè)計(jì)中不可回避的問題。因此對零件疲勞強(qiáng)度影響因素的研究及如何修正這些影響因素，以得到零件的疲勞強(qiáng)度，是十分重要的。同時(shí)，由于疲勞失效過程可以認(rèn)為是材料在循環(huán)載荷作用下，性能不斷退化，強(qiáng)度不斷降低，最終導(dǎo)致靜強(qiáng)度破壞的過程，因此對剩余強(qiáng)度退化規(guī)律的研究是十分有意義的工作。本文通過理論分析與試

2、驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，就機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究。重點(diǎn)分析應(yīng)力集中、表面加工和尺寸效應(yīng)三方面因素之間的相互作用對零件疲勞強(qiáng)度的影響。并試驗(yàn)分析35CrMo鋼強(qiáng)度的退化模型，為建立隨機(jī)載荷作用下的零件動(dòng)態(tài)可靠性模型奠定基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容如下：
　　 (1)研究表面加工、尺寸因素和應(yīng)力集中效應(yīng)之間的相互作用。針對目前疲勞設(shè)計(jì)中很少考慮疲勞強(qiáng)度影響因素之問的相互作用這一現(xiàn)象，提出一個(gè)能夠全面、合理地考慮疲勞強(qiáng)度各影響因素

3、的綜合修正系數(shù)表達(dá)式。
　　 (2)分析文中提出的綜合修正系數(shù)表達(dá)式對理論應(yīng)力集中系數(shù)、表面加工系數(shù)及尺寸系數(shù)的敏感度，并與其它的表達(dá)式進(jìn)行對比分析。
　　 (3)應(yīng)用綜合修正系數(shù)表達(dá)式，確定零件的疲勞極限、S-N曲線及零件極限應(yīng)力曲線。并由材料疲勞極限的分布和綜合修正系數(shù)的分布確定零件的疲勞極限分布。
　　 (4)由Weibull最弱環(huán)節(jié)模型推導(dǎo)的疲勞絕對尺寸效應(yīng)模型認(rèn)為，在絕對尺寸效應(yīng)問題中，零件或試件疲勞壽

4、命分布函數(shù)的形狀參數(shù)相同，最小壽命參量相等，尺度參數(shù)符合一定的表達(dá)式。試驗(yàn)證明疲勞絕對尺寸效應(yīng)模型的正確性。在試驗(yàn)研究的過程中，提出按“等失效概率”準(zhǔn)則對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正的方法。
　　 (5)在傳統(tǒng)名義應(yīng)力法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用本文提出的綜合修正系數(shù)表達(dá)式，進(jìn)行零件疲勞壽命的估算。并在局部應(yīng)力應(yīng)變法中引入考慮應(yīng)力梯度、表面加工和尺寸影響的綜合修正系數(shù)，修正應(yīng)變-壽命曲線中的彈性線。在Manson-Coffin公式的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出修正后