题目
一零件用合金钢制成，其危险截面上最大应力σmax＝250 MPa，最小应力σmin＝－50MPa，该截面处应力综合影响系数Kσ＝1．66，该合金钢的力学性能为：对称循环极限应力σ-1＝440 MPa．脉动循环疲劳极限σ0＝720 MPa，屈服极σs＝800 MPa。强度极限σb＝900 MPa。 要求： (1)按比例绘制零件的简化极限应力线图； (2)按r＝c求与工作应力点相应的极限应力幅σ′a、极限平均应力σ′m和极限应力σ′max； (3)按r＝c校核此零件危险截面上的安全系数Sca。[同济大学2010研]
一零件用合金钢制成，其危险截面上最大应力σmax＝250 MPa，最小应力σmin＝－50MPa，该截面处应力综合影响系数Kσ＝1．66，该合金钢的力学性能为：对称循环极限应力σ-1＝440 MPa．脉动循环疲劳极限σ0＝720 MPa，屈服极σs＝800 MPa。强度极限σb＝900 MPa。 要求： (1)按比例绘制零件的简化极限应力线图； (2)按r＝c求与工作应力点相应的极限应力幅σ′a、极限平均应力σ′m和极限应力σ′max； (3)按r＝c校核此零件危险截面上的安全系数Sca。[同济大学2010研]
题目解答
答案
(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图应确定以下几点坐标如图3一10所示。 与纵轴交点A(0σ-1)即(0440)；与横轴交点S(σs0)即(8000)；曲线经过的另一点B()即(360360)。连接点A、B并延长与过点S与横轴正方向成135°角的直线交于点E。折线ABES即为所求零件的简化极限应力线图。 注：在折线ABES以内为疲劳和塑性安全区；在折线ABES以外为疲劳和塑性失效区。 (2)应力幅为 σa＝(σmax－σmin)／2＝150 MPa 平均应力为 σm(σmax＋σmin)／2＝100 MPa 受循环弯曲应力时材料常数为 φσ＝＝0．222 在r＝c的情况下根据公式有极限应力所在点的极限应力幅为 σ′a＝＝243．4 MPa 极限平均应力为 σ′m＝＝162．2 MPa 极限应力为 σ′max＝σ′a＋σ′m＝405．6 MPa。 (3)r＝c时分两种情况。 ①当工作应力点在疲劳强度区AOE区域内时按疲劳强度进行计算则安全系数 Sca＝＝1．62 ②当工作应力点在屈服强度区OES区域内时按静强度进行计算则安全系数 Sca＝＝3．2
(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图,应确定以下几点坐标,如图3一10所示。与纵轴交点A(0,σ-1),即(0,440)；与横轴交点S(σs,0),即(800,0)；曲线经过的另一点B(),即(360,360)。连接点A、B,并延长,与过点S与横轴正方向成135°角的直线交于点E。折线ABES即为所求零件的简化极限应力线图。注：在折线ABES以内为疲劳和塑性安全区；在折线ABES以外为疲劳和塑性失效区。(2)应力幅为σa＝(σmax－σmin)／2＝150MPa平均应力为σm(σmax＋σmin)／2＝100MPa受循环弯曲应力时,材料常数为φσ＝＝0．222在r＝c的情况下,根据公式有极限应力所在点的极限应力幅为σ′a＝＝243．4MPa极限平均应力为σ′m＝＝162．2MPa极限应力为σ′max＝σ′a＋σ′m＝405．6MPa。(3)r＝c时,分两种情况。①当工作应力点在疲劳强度区AOE区域内时,按疲劳强度进行计算,则安全系数Sca＝＝1．62②当工作应力点在屈服强度区OES区域内时,按静强度进行计算,则安全系数Sca＝＝3．2
(1)要绘制此材料试件的简化的极限应力线图,应确定以下几点坐标,如图3一10所示。与纵轴交点A(0,σ-1),即(0,440)；与横轴交点S(σs,0),即(800,0)；曲线经过的另一点B(),即(360,360)。连接点A、B,并延长,与过点S与横轴正方向成135°角的直线交于点E。折线ABES即为所求零件的简化极限应力线图。注：在折线ABES以内为疲劳和塑性安全区；在折线ABES以外为疲劳和塑性失效区。(2)应力幅为σa＝(σmax－σmin)／2＝150MPa平均应力为σm(σmax＋σmin)／2＝100MPa受循环弯曲应力时,材料常数为φσ＝＝0．222在r＝c的情况下,根据公式有极限应力所在点的极限应力幅为σ′a＝＝243．4MPa极限平均应力为σ′m＝＝162．2MPa极限应力为σ′max＝σ′a＋σ′m＝405．6MPa。(3)r＝c时,分两种情况。①当工作应力点在疲劳强度区AOE区域内时,按疲劳强度进行计算,则安全系数Sca＝＝1．62②当工作应力点在屈服强度区OES区域内时,按静强度进行计算,则安全系数Sca＝＝3．2