题目
某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件,最大工作应力(sigma )_(max)=400MPa,最小工作应力(sigma )_(max)=400MPa。已知材料的对称循环疲劳极限(sigma )_(max)=400MPa,脉动循环疲劳极限(sigma )_(max)=400MPa,屈服极限(sigma )_(max)=400MPa。1)试绘出材料的按折线简化的极限应力图;2)在简化极限应力图上标明工作应力点M;3)说明该零件可能的失效形式(简单加载)。
某受稳定弯曲变应力作用的轴类零件,最大工作应力
,最小工作应力
。已知材料的对称循环疲劳极限
,脉动循环疲劳极限
,屈服极限
。
,最小工作应力。已知材料的对称循环疲劳极限,脉动循环疲劳极限,屈服极限。1)试绘出材料的按折线简化的极限应力图;
2)在简化极限应力图上标明工作应力点M;
3)说明该零件可能的失效形式(简单加载)。
题目解答
答案
解:1)折线ABES;
2〕工作应力点M;
M(150,250)
3)M点位于疲劳安全区,可能的失效形式为疲劳破坏。
解析
步骤 1：确定材料的极限应力图
根据题目给出的材料的对称循环疲劳极限、脉动循环疲劳极限和屈服极限，可以绘制出材料的按折线简化的极限应力图。极限应力图的横轴表示平均应力${\sigma}_m$，纵轴表示应力幅${\sigma}_a$。折线ABES表示材料的极限应力图，其中A点为对称循环疲劳极限，B点为脉动循环疲劳极限，S点为屈服极限。
步骤 2：计算工作应力点M的坐标
根据题目给出的最大工作应力和最小工作应力，可以计算出工作应力点M的坐标。工作应力点M的横坐标为平均应力${\sigma}_m$，纵坐标为应力幅${\sigma}_a$。平均应力${\sigma}_m$为最大工作应力和最小工作应力的平均值，应力幅${\sigma}_a$为最大工作应力和最小工作应力的差值的一半。
步骤 3：确定零件的失效形式
根据工作应力点M在极限应力图上的位置，可以确定零件的失效形式。如果工作应力点M位于疲劳安全区，则零件的失效形式为疲劳破坏；如果工作应力点M位于塑性安全区，则零件的失效形式为塑性破坏。
根据题目给出的材料的对称循环疲劳极限、脉动循环疲劳极限和屈服极限，可以绘制出材料的按折线简化的极限应力图。极限应力图的横轴表示平均应力${\sigma}_m$，纵轴表示应力幅${\sigma}_a$。折线ABES表示材料的极限应力图，其中A点为对称循环疲劳极限，B点为脉动循环疲劳极限，S点为屈服极限。
步骤 2：计算工作应力点M的坐标
根据题目给出的最大工作应力和最小工作应力，可以计算出工作应力点M的坐标。工作应力点M的横坐标为平均应力${\sigma}_m$，纵坐标为应力幅${\sigma}_a$。平均应力${\sigma}_m$为最大工作应力和最小工作应力的平均值，应力幅${\sigma}_a$为最大工作应力和最小工作应力的差值的一半。
步骤 3：确定零件的失效形式
根据工作应力点M在极限应力图上的位置，可以确定零件的失效形式。如果工作应力点M位于疲劳安全区，则零件的失效形式为疲劳破坏；如果工作应力点M位于塑性安全区，则零件的失效形式为塑性破坏。