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主要符号表3

1疲劳术语5

2循环应力6

3疲劳强度-寿命曲线（S-N曲线）7

4疲劳的分类7

1试样及其制备9

1.1试样9

1.2试样制备10

1.2.1取样11

1.2.2机械加工11

1.2.3热处理11

1.2.4测量、探伤与贮存11

2试验方法12

2.1常规疲劳试验法12

2.2成组试验法13

2.3升降法试验14

1应力集中的影响16

1.1应力集中与应力梯度16

1.2理论应力集中系数17

1.3有效应力集中系数17

1.3.1带台肩圆角的圆柱形零件的有效应力集中系数18

1.3.2带沟槽的圆柱形零件的有效应力集中系数21

1.3.3开孔的机械零件的有效应力集中系数23

1.3.4其他常用零件的有效应力集中系数26

1.3.5敏性系数的统计参数28

1.4用相对应力梯度求有效应力集中系数29

2尺寸的影响29

3表面状态的影响30

3.1加工情况30

3.2腐蚀情况31

3.3表面强化31

4频率影响32

5载荷类型的影响32

5.1平均应力的影响32

5.2应力峰值的影响33

6环境因素的影响33

6.1腐蚀环境的影响34

6.1.1载荷频率的影响34

6.1.2腐蚀方式的影响34

6.1.3腐蚀介质的pH值影响35

6.1.4应力集中的影响35

6.1.5尺寸的影响36

6.1.6应力状态的影响36

6.2温度的影响37

6.2.1低温的影响37

6.2.2高温的影响37

6.3受载方式的影响37

7提高零件疲劳强度的方法37

7.1合理选材37

7.2改进结构38

7.3表面强化40

7.3.1表面喷丸强化40

7.3.2表面辊压强化42

7.3.3内孔挤压强化42

7.3.4表面化学热处理43

7.3.5表面淬火44

7.3.6表面激光强化45

1概述46

1.1常规疲劳设计46

1.2安全系数46

2.无限寿命设计49

2.1单向应力时无限寿命设计49

2.1.1计算公式49

2.1.2算例50

2.2多向应力时无限寿命设计51

3有限寿命设计51

3.1安全系数计算公式51

3.2寿命估算51

3.3算例51

1低周疲劳的S-N曲线53

2循环应力-应变曲线53

2.1滞后回线53

2.2循环硬化和软化54

2.3循环应力-应变曲线54

3应变-寿命曲线56

3.1曼森-科芬方程56

3.2四点法求应变-寿命曲线58

3.3通用斜率法58

4低周疲劳试验58

4.1低周疲劳试验的试样58

4.2带过渡圆弧的试样应变幅度的修正59

4.3试验设备60

4.4试验条件60

4.5低周疲劳试验方法60

5低周疲劳的寿命估算61

6裂纹形成寿命估算——局部应力应变法61

6.1预备知识61

6.1.1真实应力与真实应变61

6.1.2玛辛特性61

6.1.3材料的记忆特性62

6.1.4载荷顺序效应62

6.2局部应力-应变分析62

6.2.1滞后回线方程式62

6.2.2诺伯法62

6.3裂纹形成寿命估算方法63

6.3.1损伤计算63

6.3.2估算裂纹形成寿命的步骤64

6.4算例64

1概述67

2腐蚀疲劳强度67

2.1腐蚀疲劳极限67

2.2腐蚀疲劳的S-N曲线70

2.3影响腐蚀疲劳强度的因素76

3腐蚀疲劳的寿命估算76

1高温对材料力学性能的影响80

2高温时材料的S-N曲线83

3影响高温疲劳性能的主要因素88

3.1材料因素88

3.2温度因素88

3.3频率因素90

3.4塑性应变因素90

3.5应力集中因素91

3.6表面状态因素92

3.7平均应力因素92

4高温下的疲劳强度计算93

4.1蠕变极限和持久极限93

4.1.1蠕变极限93

4.1.2持久极限93

4.2静态计算法94

4.3蠕变疲劳复合作用计算法95

5低温疲劳98

5.1金属在低温下的单调特性98

5.2低温下材料的疲劳数据98

5.2.1低温下材料的疲劳极限98

5.2.2低温时应力集中的影响99

5.3低温下低周疲劳的S-N曲线100

5.4低温下的等寿命曲线102

5.5低温下的裂纹形成寿命102

5.6防止低温脆断的措施102

1热应力与热应变104

2热疲劳试验方法105

2.1定性比较法105

2.2定量测定法105

2.3盘形试样等的测定法106

2.4热-机械疲劳试验方法107

3热疲劳强度与寿命估算108

3.1最大温度-寿命曲线108

3.2应变幅度-寿命曲线108

3.3热疲劳曲线与其他疲劳曲线比较109

3.4高强铝合金2A80的热疲劳特性109

4热疲劳强度设计中的主要问题111

1接触应力分析112

2接触疲劳破坏113

3影响接触疲劳的因素114

3.1滑动速度因素114

3.2表面粗糙度因素114

3.3润滑油膜因素114

3.4润滑剂因素116

3.5接触物体材料因素116

3.5.1非金属夹杂物116

3.5.2热处理组织状态116

3.5.3表层与心部硬度116

4接触疲劳强度计算117

5接触疲劳的S-N曲线和P-S-N曲线118

6热磨损121

1裂纹扩展寿命估算123

1.1脆断与裂纹扩展的判别123

1.2裂纹扩展过程123

2裂纹扩展的材料参量124

2.1断裂韧度KIc124

2.2裂纹扩展门槛值ΔKth132

2.3裂纹扩展速度da／dN134

3疲劳裂纹扩展寿命估算方法144

4算例145

5损伤容限设计146

5.1损伤容限设计概念146

5.2损伤容限设计的内容147

5.2.1确定设计使用载荷谱147

5.2.2确定关键件147

5.2.3材料选择147

5.2.4结构细节设计的控制148

5.3结构设计148

5.4缺陷假设149

5.4.1初始裂纹尺寸149

5.4.2连续损伤假设149

5.4.3剩余结构损伤150

5.4.4使用中检查后损伤假设150

5.5剩余强度150

5.5.1剩余强度概念150

5.5.2多途径传力结构剩余强度曲线151

5.6损伤检查153

5.6.1可检查度154

5.6.2检查能力评估方法154

5.6.3检查间隔155

参考文献158