應(yīng)力集中、尺寸和表面對金屬疲勞強度影響的研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)能源危機的出現(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)濟的產(chǎn)品和工程。現(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際還有一定的差距,還不能為實際應(yīng)用提供精確、有效的指導。因此,疲勞強度影響因素的問題至今仍然是一個有待于進一步研究的課題。
　　 材料的S-N曲線和疲勞極

2、限,只能代表標準光滑試樣的疲勞極限,而實際零件的尺寸、形狀和表面情況是各式各樣的,與標準試樣有很大差別。因此,在進行零件的疲勞強度設(shè)計時必須考慮這些因素對疲勞強度的影響。影響機械零件疲勞強度的因素有很多,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)影響疲勞強度的作用機制著手,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、在對大量疲勞實驗數(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)的試驗數(shù)據(jù)對其關(guān)系做以驗證。對采用不同試驗方法過程中,尺寸對疲勞強度的影響機制作詳細分析。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)用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)力集中、尺寸和表面對疲