《化工设备机械基础3版》第六章疲劳.ppt

第六章 疲劳第一节 交变应力的概念第二节 疲劳的概念第三节 持久极限第四节 提高构件疲劳强度的措施,第一节 交变应力的概念一. 产生交变应力的原因,课本第92页,啮合区轮齿受法向力P,活塞杆受拉,活塞杆受压,1.载荷作周期性变化,第一节 交变应力的概念一. 产生交变应力的原因,课本第91页,火车轮轴受外力P,2.载荷不变化，但构件作周期性运动,循环特征 r = min/ max平均应力m = (min+ max)/2应力幅度a = (max min)/2,第一节 交变应力的概念二. 相关概念,脉动循环 r = 0,对称循环r = -1,静应力r=1(min=max),课本第91页,非对称循环可以看成静应力m上叠加一个应力幅为a对称循环,练 习 题-计 算 r m a,第二节 疲劳的概念 在交变应力作用下，疲劳破坏表现为脆性断裂，断裂前无明显的塑性变形，最大正应力低于材料的强度极限（或屈服极限）,粗糙区,光滑区,裂纹源,课本第93页,疲劳失效特征,同一疲劳断口，一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。,疲劳失效原因分析,疲劳失效概述,疲劳失效实例,疲 劳 引 起 的 破 坏,疲劳极限与应力寿命曲线,疲劳试验装置,第三节 持久极限一. 材料的持久极限r 由应力寿命曲线可知，当应力降到某一极限值时，试件经历无限次循环而不发生疲劳，称为持久极限r (循环基数N0=107或N0= 108), max,疲劳寿命N,1,2,寿命曲线, max1, max2,N2,N1, -1,课本第93页,二. 影响构件持久极限的因素 构件外形的影响 构件尺寸的影响 构件表面质量的影响,第三节 持久极限,课本第94页,K = -1 /( -1)K, = ( -1)d / -1, = ( -1) / -1,三. 对称循环下构件的持久极限 -10 =( /K ) -1,第四节 提高构件疲劳强度的措施减缓应力集中:尽量避免出现尖角,在尺寸变化处采用半径足够大的过渡圆角.降低表面粗糙度:对构件表面进行精细加工如抛光,磨光等,避免机械划痕.增加表面强度:对构件表面进行强化处理,如高频淬火,渗碳,滚压等.,课本第95页,交变应力产生的原因,交变应力的相关概念,交变应力的概念,本章重点内容,第六章,载荷作周期性变化载荷不变化，但构件作周期性运动,循环特征 r = min/ max(r = -1, r =0, r =1)平均应力m = (min+ max)/2应力幅度a = (max min)/2, max,N,1,2,寿命曲线, max1, max2,N2,N1, -1,本章重点内容,材料的持久极限,r,化工设备设计基础,第七章 概述第八章 内压薄壁容器设计基础第九章 内压薄壁圆筒和球壳设计,第十章 内压容器封头的设计第十一章 外压容器设计基础第十二章 容器零部件,筒体,封头,附件接管，支座，法兰,课本第97页,