注評考試《機電設(shè)備評估基礎(chǔ)》知識點：疲勞壽命理論基本概念

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　　知識點：疲勞壽命理論基本概念

　�。ㄒ唬�應(yīng)力

　　1.內(nèi)力：物體的一部分對另一部分的機械作用。

　　2.應(yīng)力：應(yīng)力就是單位面積上的內(nèi)力。

　　σ：正應(yīng)力，法向應(yīng)力，與截面垂直，正應(yīng)力表示零件內(nèi)部相鄰兩截面間拉伸和壓縮的作用；

　　τ：切應(yīng)力，剪應(yīng)力，與截面平行，切應(yīng)力表示相互錯動的作用，正應(yīng)力和切應(yīng)力的向量和稱為總應(yīng)力。

　　正應(yīng)力和切應(yīng)力是度量零件強度的兩個物理量，常用單位是兆帕（MPa）。

　　（二）應(yīng)變

　　1.外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變，是一個相對數(shù)。

　　2.當外力去掉以后，物體能完全恢復(fù)到原來的狀態(tài)，那么這就叫做彈性應(yīng)變；

　　如果只能部分恢復(fù)到原來的狀態(tài)，那么殘留下來的那一部分變形稱為塑性應(yīng)變。

　　【提示】與正應(yīng)力對應(yīng)的是線應(yīng)變，與切應(yīng)力對應(yīng)的是角應(yīng)變。

　　（三）材料強度

　　如圖所示為低碳鋼試棒在受軸向靜拉力時，軸向負荷P與絕對軸向變形Δl的關(guān)系曲線。

　　1.負荷較小時，材料的軸向變形與負荷成線性關(guān)系；負荷超過Pp后，呈非線性關(guān)系。保持線性關(guān)系的最大負荷為比例極限負荷Pp.與該點相對應(yīng)的應(yīng)力稱為比例極限，用σp表示，也就是應(yīng)力與應(yīng)變?yōu)榫�性關(guān)系的最大應(yīng)力。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　2.負荷小于Pe時，材料的變形為彈性變形，大于Pe時則產(chǎn)生塑性變形，與該點相對應(yīng)的應(yīng)力為彈性極限σe。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　3.當負荷增大到一定值時，在負荷不增加或減小的情況下，試樣還繼續(xù)伸長，這種現(xiàn)象叫屈服。屈服階段的最小負荷是屈服點的負荷Ps，與之對應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服極限，用σs表示。

　　【提示】對沒有出現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料，用產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力作為條件屈服極限。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　4.當負荷達到一個最大值Pb，試樣的某一截面開始急劇縮小，致使負荷下降，該負荷為強度極限負荷。與之相對應(yīng)的應(yīng)力稱為強度極限或抗拉強度，用σb表示。它是材料拉斷前的最大應(yīng)力。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　5.當負荷達到PK時，試樣斷裂。這個負荷稱為斷裂負荷。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　【提示】屈服極限σs、強度極限σb是評價材料靜強度的重要指標。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　【小結(jié)】

　�。ㄋ模┰S用應(yīng)力

定義	許用應(yīng)力是機械設(shè)計中，允許零件或構(gòu)件承受的最大應(yīng)力值。
公式	對于塑性材料（大多數(shù)結(jié)構(gòu)鋼、鋁合金等）：
	對于脆性材料（高強度鋼、鑄鐵等）：