机械设计手册 单行本 疲劳强度设计PDF电子书下载

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KIc 124

2.2裂纹扩展门槛值ΔKth 132

2.3裂纹扩展速度da／dN 134

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