應(yīng)力集中、尺寸和表面對金屬疲勞強(qiáng)度影響的研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)能源危機(jī)的出現(xiàn)和材料價格上漲,產(chǎn)品和市場競爭日趨激烈,迫使大部分機(jī)械工程和建筑工程領(lǐng)域都要應(yīng)用疲勞理論和方法,以設(shè)計出既安全又經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品和工程?，F(xiàn)今,人們對疲勞防治對策和疲勞失效分析已有較為深刻的理解,但就其強(qiáng)度影響因素方面而言,目前的研究成果在很多情況下與工程實(shí)際還有一定的差距,還不能為實(shí)際應(yīng)用提供精確、有效的指導(dǎo)。因此,疲勞強(qiáng)度影響因素的問題至今仍然是一個有待于進(jìn)一步研究的課題。
　　 材料的S-N曲線和疲勞極

2、限,只能代表標(biāo)準(zhǔn)光滑試樣的疲勞極限,而實(shí)際零件的尺寸、形狀和表面情況是各式各樣的,與標(biāo)準(zhǔn)試樣有很大差別。因此,在進(jìn)行零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計時必須考慮這些因素對疲勞強(qiáng)度的影響。影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的因素有很多,有應(yīng)力集中、零件尺寸、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)、加載順序和頻率等,其中以前三種最為重要。
　　 本文從應(yīng)力集中、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)影響疲勞強(qiáng)度的作用機(jī)制著手,在總結(jié)和評論前人提出的Kf與Kt關(guān)系式后,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的二者關(guān)系式均為線性關(guān)系。

3、在對大量疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析后,本文提出疲勞缺口系數(shù)Kf與理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt之間滿足二次多項(xiàng)式關(guān)系,而且與材料的熱處理方式有關(guān),并選取相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對其關(guān)系做以驗(yàn)證。對采用不同試驗(yàn)方法過程中,尺寸對疲勞強(qiáng)度的影響機(jī)制作詳細(xì)分析。分析表面微觀形貌與微應(yīng)力集中的關(guān)系,在考慮表面加工對疲勞缺口的影響后,對敏感度法求疲勞缺口系數(shù)的公式進(jìn)行修正,從而得出更合理的抗疲勞設(shè)計中綜合影響系數(shù)的計算方法。應(yīng)用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)力集中、尺寸和表面對疲