题目
,已知45钢经调质后的机械性能为:强度极限σb=600N/mm2,屈服限σS=360N/mm2,疲劳限σ-1=300N/mm2,材料的等效系数ψσ=0.25.(12分)Ca-|||-A D-|||-C-|||-135°-|||-45°-|||-0 S om1)材料的极限应力线图如图,试求材料的脉动循环疲劳极限σ;2)疲劳强度综合影响系数Kσ=2,试作出零件的极限应力线;3)若某零件所受的最大应力σmax=120N/mm2,循环特性系数r=0.25,试求工作应力点M的坐标σm和σa的位置。
,已知45钢经调质后的机械性能为:强度极限σb=600N/mm2,屈服限σS=360N/mm2,疲劳限σ-1=300N/mm2,材料的等效系数ψσ=0.25.(12分)
1)材料的极限应力线图如图,试求材料的脉动循环疲劳极限σ;
2)疲劳强度综合影响系数Kσ=2,试作出零件的极限应力线;
3)若某零件所受的最大应力σmax=120N/mm2,循环特性系数r=0.25,试求工作应力点M的坐标σm和σa的位置。
题目解答
答案
解:
解析
步骤 1：计算脉动循环疲劳极限
脉动循环疲劳极限σ0可以通过等效系数ψσ和疲劳限σ-1计算得到。等效系数ψσ表示材料在脉动循环下的疲劳极限与对称循环下的疲劳极限之间的关系。因此，脉动循环疲劳极限σ0可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_0 = \psi_{\sigma} \cdot \sigma_{-1} \]
步骤 2：绘制零件的极限应力线
疲劳强度综合影响系数Kσ表示材料在实际工作条件下的疲劳极限与理想条件下的疲劳极限之间的关系。因此，零件的极限应力线可以通过将材料的极限应力线乘以Kσ得到。具体来说，零件的极限应力线为A'GS，其中A'点的坐标为(σS, 0)，G点的坐标为(σ0, 0)，S点的坐标为(0, σ0)。
步骤 3：计算工作应力点M的坐标
工作应力点M的坐标可以通过最大应力σmax和循环特性系数r计算得到。具体来说，工作应力点M的坐标为(σm, σa)，其中σm为平均应力，σa为应力幅值。平均应力σm可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_m = \frac{\sigma_{max} + \sigma_{min}}{2} \]
应力幅值σa可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_a = \frac{\sigma_{max} - \sigma_{min}}{2} \]
其中，σmin为最小应力，可以通过循环特性系数r和最大应力σmax计算得到：
\[ \sigma_{min} = r \cdot \sigma_{max} \]
脉动循环疲劳极限σ0可以通过等效系数ψσ和疲劳限σ-1计算得到。等效系数ψσ表示材料在脉动循环下的疲劳极限与对称循环下的疲劳极限之间的关系。因此，脉动循环疲劳极限σ0可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_0 = \psi_{\sigma} \cdot \sigma_{-1} \]
步骤 2：绘制零件的极限应力线
疲劳强度综合影响系数Kσ表示材料在实际工作条件下的疲劳极限与理想条件下的疲劳极限之间的关系。因此，零件的极限应力线可以通过将材料的极限应力线乘以Kσ得到。具体来说，零件的极限应力线为A'GS，其中A'点的坐标为(σS, 0)，G点的坐标为(σ0, 0)，S点的坐标为(0, σ0)。
步骤 3：计算工作应力点M的坐标
工作应力点M的坐标可以通过最大应力σmax和循环特性系数r计算得到。具体来说，工作应力点M的坐标为(σm, σa)，其中σm为平均应力，σa为应力幅值。平均应力σm可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_m = \frac{\sigma_{max} + \sigma_{min}}{2} \]
应力幅值σa可以通过以下公式计算：
\[ \sigma_a = \frac{\sigma_{max} - \sigma_{min}}{2} \]
其中，σmin为最小应力，可以通过循环特性系数r和最大应力σmax计算得到：
\[ \sigma_{min} = r \cdot \sigma_{max} \]