第八講 應變疲勞

第八講應變疲勞上節(jié)回顧兩類損傷理論線性疲勞積累損傷理論，非線性疲勞積累損傷理論Miner理論，荷載作用的先后次序問題，隨機荷載雨流計數法，不同荷載間的轉換1．應力應變關系Remberg－Osgood模型穩(wěn)態(tài)循環(huán)曲線的數學描述實驗結果表明穩(wěn)態(tài)循環(huán)曲線中循環(huán)應力與塑性應變可用冪函數近似描述σa：循環(huán)應力幅值；εap：循環(huán)塑性應變幅值；K’：循環(huán)強度系數；n’：循環(huán)應變硬化指數。由此得到的穩(wěn)態(tài)循環(huán)σ-ε曲線的近似表達式，2．滯后環(huán)曲線Massing假設假設滯后環(huán)曲線與穩(wěn)定循環(huán)應力－應變曲線幾何相似，即在σa-εa坐標系中的σa、εa分別為σ-ε坐標系中的σ/2和ε/2，滯后環(huán)曲線為或：，聲滿毛足禿Mass伯in籠g輩假設的材江料稱首為窩Mass攻in崇g碰材料變3善．變幅循拌環(huán)下的停σ舟-童ε頌響應屠一般，對興隨機荷載幣可用典型蔥譜描述，躍如下例搬0傅－睛1談段，首次竿加載，應主力應變路歇徑為穩(wěn)定過循環(huán)應力登－應變曲犬線澡由此可解良出應力謠σ領1葬1繼－腿2待段秤，倚1姥處荷載反古向變程，岔應力應變嫁路徑為滯湊后環(huán)曲線浪2獎處的應力精應變，拆2閃－援3油段行，樣2款處荷載反透向變程，榜σ認2球－筑3欄按滯后環(huán)閣曲線求解魯，誘3姻處的應力擊應變，拐3溜－驅4低段鋤，義2磨－向3匆－草2踏’差形成封閉早環(huán)，其后趕的響應鉤按患1封－骨2匆－廁4妹計算，其余類推南變幅循環(huán)腎下的緣σ六－合ε溫響應計算熱1動）第一次樂加載以循墊環(huán)應力－屯應變曲線確描述恥2綁）后續(xù)反雜向以滯后胞環(huán)曲線描南述且：埋加載變程惑用革“街+圓”銜，卸載變懷程青用醉“析－憤”臺。爭3烈．應變－士壽命（好ε砍－曲N咐）曲線苦按標準實嗓驗方法，瘡在垂R=珠?。x1蒼對稱循環(huán)南下得到的鋤應變－壽浸命曲線。剖荷載以應盟變幅憤ε姑a爽表示，壽恰命以反向盛次亂數叫2高N爪表示。暮1茫）將總應貨變幅分為流彈性應變蔬幅另ε柱ae工和塑性應與變幅洞ε曠ap，翻則三lg西ε糾ae凝－敞lg(2慶N餡)簽，獻lg笑ε憐ap席－真lg(2巨N翠)餃呈線性關耀系，即εaεa－2Nεae－2Nεap－2NLg2Nlgεa2Nt險σ兔f甜’識：疲勞強龍度系數（槳應力量綱衰）目b票：疲勞強吩度指數守ε保f妄’界：疲勞延積性系數慢c鵝：疲勞延斷性指數企一般金屬鳳材料辮，杏b=匙貪－才0.0茅6漂～苗－界0.1孩4喝，估計時盛取竄－焦0.粒1窄。蕉c=瞞刺－天0.壞5果～饒－挑0.女7灘，常取醉－膜0.躲6發(fā)作為典型弟值。跪ε鄰-庫N肌曲線掩（野Mans頭on-C簽offi粥n莊公式）滔長壽命段委，以彈性彈應變幅疫ε首ae悔為主，望ε通ap毛收可忽略濫，倒翼勇或：脊麻邪（冪函數記式）末短壽命段訓，以塑性自應變幅填ε件ap釣為主，序ε斷ae皺可忽略談，達中怠或：廁2斃）當你ε良ae應=通ε澆ap肅時有傾2N昨t并：轉變壽搞命費壽命大損于釋2N遣t曾，彈性應斃變?yōu)橹?，首屬于應力瓶疲勞。壽龜命小幻于?N誤t困，塑性應加變?yōu)橹?，手屬于低周辦應變疲勞剛。蘇3李）循環(huán)性得能和疲勞箱性能各參厚數的關系尺循環(huán)性能鉗應力－應掘變關系式，猜疲勞性能身應變－壽明命關系式，有：惹對比有：架，無蹲各系數由耳實驗結果賞擬合得出億，故數值梁上往往不鋪能嚴格滿勇足。大4聯．凈ε龍－抽N久曲線的近傲似估計藏應變控制間下一般金腥屬材料的訂ε練－侍N需曲線有下貪圖所示特宿征，即在坊應變飽ε賞=0開.0垮1寶處有大致揮相同的壽旦命。零Mans只o暫n劈經驗公式碌（僅對恒移幅對稱應長變循環(huán)）益ε架f揮：材料斷尤裂真應變摧R港A延：斷裂時單面積收縮橡率靜5膨．平均應恩力修正杯Morr貪o綿w干彈性應力懷線性修正登公式肅σ禾m嶺：平均應鳳力日Gerb林e脖r鍛彈性應力演曲率修正梅公式沉Sach止s疊彈性修正堆公式凈例：已知屈構件餡的爆E=病210牢10熊3獻MP碌a稿，三n劃’輔=0擊.病2送，妹K蜂’張=1語220M基P振a寸，嗎σ場f功’聲=9假30MP借a寇，鉆b=辜偷－望0.09漿5哪，飄c=氣梳－貫0.4澡7業(yè)，就ε樹f禾’塊=0肯.2肝6淘。試估計醫(yī)構件在下損圖所示三泥種應變歷神程下的壽凱命。0.020.005－0.005－0.02εt0.020.005－0.0050.020.005－0.005－0.02εt0.020.005－0.005－0.02εt0.020.005－0.005－0.02εt倡解舒：幅1堪）恒幅應畜變對稱循晝環(huán)肥兵柄求出漏：處N=閑585父8云次振粥2降）計算乘σ堡－在ε玻響應蓮誠0臣－參1膏段，董，謎稠σ粉1朝=5荷42MP牛a很允1仆－襯2鄉(xiāng)段，稱，殿σ圓1東－洲2濫=9軌72MP創(chuàng)a，σε12,43貪御2優(yōu)－逃3哄段，σε12,43奴ε圍3樓=0熔.00傳5鞠，示σ貿3善=3壺42MP阻a聽嘆3路－帝4潛以后形成搏封閉環(huán)剪斃洲估算壽命倡，既N=材617疤0上次摟狂冶拉伸后引卵入了殘余貞壓應力，偷提高了壽恰命