题目
某钢制零件材料的对称循环[1]弯曲疲劳极限σ-1=300MPa,若疲劳曲线指数m=9,应力循环基数N0=10^7,当该零件工作的实际应力循环次数N=10^5时,则按有限寿命计算,对应于N的疲劳极限σ-1N为_MPa。A. 300B. 428C. 500.4D. 430.5
某钢制零件材料的对称循环[1]弯曲疲劳极限σ-1=300MPa,若疲劳曲线指数m=9,应力循环基数N0=10^7,当该零件工作的实际应力循环次数N=10^5时,则按有限寿命计算,对应于N的疲劳极限σ-1N为_MPa。
- A. 300
- B. 428
- C. 500.4
- D. 430.5
题目解答
答案
C
解析
本题考查疲劳极限的计算,核心在于正确应用疲劳曲线公式。题目给出对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa,疲劳曲线指数m=9,应力循环基数N0=10⁷,要求计算实际循环次数N=10⁵时的疲劳极限σ-1N。
关键点:
- 疲劳曲线公式:σ_N = σ_e × (N0/N)^(1/m),其中σ_e为对应N0的疲劳极限。
- 指数处理:注意题目中指数m的定义,公式中的指数应为1/m,而非直接使用m。
- 代入计算:通过公式代入已知数值,计算得到σ-1N的值。
公式应用
根据疲劳曲线公式:
$\sigma_{N} = \sigma_{e} \times \left( \frac{N_0}{N} \right)^{\frac{1}{m}}$
其中:
- σ_e = 300 MPa(对应N0=10⁷时的疲劳极限)
- N0 = 10⁷,N = 10⁵,m = 9
代入计算
- 计算比值:
$\frac{N_0}{N} = \frac{10^7}{10^5} = 100$ - 计算指数部分:
$100^{\frac{1}{9}} = 10^{\frac{2}{9}} \approx 1.668$ - 最终计算:
$\sigma_{N} = 300 \times 1.668 \approx 500.4 \, \text{MPa}$