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1、1,壓 桿 穩(wěn) 定,2,一、壓桿穩(wěn)定,1.概念： 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)桿施加軸向壓力時(shí)，當(dāng)其壓應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的極限應(yīng)力時(shí)，可能變彎或因變彎而折斷。 這種不能保持壓桿原有直線平衡狀態(tài)而突然變彎的現(xiàn)象，稱為壓桿失穩(wěn)。,3,2.特點(diǎn)： 桿的長(zhǎng)度L越大，抵抗彎曲變形的能力越?。?抗彎剛度（與材料、截面形狀及尺寸有關(guān)）值越大，抵抗彎曲變形的能力越大； 桿端的支撐越牢固，越不容易發(fā)生彎曲變形。,4,二、交變應(yīng)力,1.靜應(yīng)力： 大小或方向不隨時(shí)間變化或緩慢變化的應(yīng)力。 靜應(yīng)力只能在靜載荷作用下產(chǎn)生。如教室中無風(fēng)狀態(tài)下繩的拉力。,2.變應(yīng)力： 大小或方向隨時(shí)間變化的應(yīng)力。 變應(yīng)力可能由變載荷產(chǎn)生，也可能由靜載荷產(chǎn)生。,

2、5,3.交變應(yīng)力： 隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的應(yīng)力，稱為交變應(yīng)力或循環(huán)應(yīng)力。,循環(huán)特征，用r 表示:,拉壓或彎曲情況下：,剪切或扭轉(zhuǎn)情況下：,根據(jù)r不同，交變應(yīng)力可分為三種不同情況。,6,應(yīng)力幅： 最大應(yīng)力和最小應(yīng)力的差值的二分之一,稱為交變應(yīng)力的應(yīng)力幅，用a 表示:,平均應(yīng)力： 最大應(yīng)力和最小應(yīng)力代數(shù)和的一半,稱為交變應(yīng)力的平均應(yīng)力,用m表示:,7,1.對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力,r = -1 時(shí)的交變應(yīng)力,為對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力。,2.非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力,r -1 時(shí)的交變應(yīng)力,稱為非對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力。,8,3.脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,r = 0 的交變應(yīng)力,稱為脈動(dòng)循環(huán)交變應(yīng)力。,9,4.應(yīng)用實(shí)例：,10,習(xí) 題,1.已知

3、應(yīng)力圖如右圖所示，請(qǐng)說出該交變應(yīng)力的循環(huán)特征r、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力？,11,三、疲勞強(qiáng)度,1.疲勞破壞： 金屬材料在交變應(yīng)力作用下，零件內(nèi)部的最大應(yīng)力雖遠(yuǎn)低于靜載荷下的強(qiáng)度極限 ，甚至低于屈服點(diǎn)，但在幾十萬次甚至上百萬次應(yīng)力循環(huán)后，可能發(fā)生突然的脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為材料的疲勞破壞。,2.疲勞破壞的特點(diǎn)：工作應(yīng)力??；斷裂前經(jīng)過多次循環(huán)應(yīng)力作用；在破裂斷口處沒有明顯的塑性變形，表現(xiàn)為脆性斷裂；斷口分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)。,12,3.影響疲勞強(qiáng)度的因素： 疲勞強(qiáng)度：金屬材料在無限次交變應(yīng)力 作用下而不 發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力值。,影響因素： 材料屈服強(qiáng)度愈高，其疲勞強(qiáng)度也愈高； 應(yīng)力集中使疲勞強(qiáng)度降低； 表面加工質(zhì)量高，表面粗糙值小，應(yīng)力集中越小， 疲勞強(qiáng)度也愈高； 表面處理得當(dāng)，也可大幅度提高零件的疲勞強(qiáng)度； 零件尺寸越大，材料內(nèi)部缺陷越多，應(yīng)力集中源 越多，則其疲勞強(qiáng)度越差。,