金属材料疲劳设计手册PDF电子书下载

1.1 材料的疲劳强度 1

1.1.1 S—N曲线 1

(A)S—N曲线 1

第1章 许用应力 1

(B)有限寿命持久极限 3

(C)有平均应力的S—N曲线 3

(D)ε—N曲线 4

(E)S—N曲线的分散性 4

(F)P—S—N曲线 5

1.1.2 对称循环疲劳极限 5

1.1.3 疲劳极限曲线 8

1.2 安全系数 11

1.2.1 经验安全系数 11

(A)疲劳极限的破坏概率 13

1.2.2 统计安全系数 13

(B)疲劳极限的实验值 14

(C)安全系数 15

1.2.3 寿命、P—S—N曲线 19

1.2.4 失效安全(Fail Safe) 24

参考文献 28

第2章 形状、尺寸 30

2.1 形状、尺寸对疲劳强度的影响 30

2.2 尺寸效应 31

2.2.1 尺寸效应的意义和问题 31

2.2.2 光滑试件及缺口试件的尺寸效应 34

2.2.3 尺寸效应估算法 36

(A)光滑试件 36

(A)坯料的压延比、锻造比 37

2.2.4 工业尺寸效应 37

(B)缺口试件 37

(B)表面加工、表面处理 38

(C)环境 38

(D)试验值的分散性 39

2.3 应力集中系数、应变集中系数 40

2.3.1 应力集中系数 40

2.3.2 应力梯度 53

2.3.3 第二主应力的影响 55

2.3.4 应变集中系数 56

2.4 缺口效应 59

2.4.1 有效应力集中系数 59

2.4.2 缺口材料的疲劳强度，有效应力集中系数和尺寸效应 62

2.4.3 有效应力集中系数的求法 64

(B)石桥法 65

(A)有效应力集中系数的计算图表 65

(C)Siebel公式 73

(D)Moore公式 73

(E)饭田法 75

(F)缺口敏感系数 75

2.4.4 双重缺口 76

2.4.5 减载槽 80

2.5 疲劳裂纹 82

2.5.1 非扩展裂纹和疲劳强度 82

2.5.2 疲劳裂纹的扩展速度 88

2.5.3 裂纹和应力强度因子 91

(A)裂纹尖端的应力分布 91

(B)应力强度因子的资料 94

3.1 加工和残余应力 107

参考文献 107

第3章 加工 107

3.2 表面加工 113

3.2.1 各种加工方法与材料的拉伸强度 114

3.2.2 表面光洁度与表面加工系数 115

3.2.3 各种加工 116

3.3 塑性加工 117

3.4 镀层 124

3.4.1 镀铬 125

3.4.3 其它镀层 127

3.4.2 镀镍 128

3.5 表面处理 128

3.5.1 经表面处理材料的疲劳极限求解法 129

(A)应力集中系数和疲劳极限的关系 133

3.5.2 高频淬火、扩散渗碳处理 133

(B)含碳理和疲劳极限的关系 134

(C)回火温度和疲劳极限的关系 135

(D)加热时间的影响 136

(E)尺寸效应的影响 137

(F)叠加波形、变动载荷的影响 138

3.5.3 渗碳淬火 140

3.5.4 其它 141

参考文献 143

第4章 组合应力和平均应力 147

4.1 交变应力的组合 147

4.1.1 弯扭组合 147

4.1.2 一般组合应力 148

4.1.3 缺口的影响 150

4.1.4 相位差 151

4.1.5 其它 153

4.2 交变应力和静态应力的组合 153

4.2.1 同种交变应力和静态应力的组合(平均应力) 153

4.2.2 交变应力和异类静态应力的组合 156

4.2.3 变形 157

4.2.4 缺口的影响 157

参考文献 159

第5章 疲劳变形 160

5.1 滞后的疲劳屈服 160

5.2 静态屈服点和疲劳屈服点 161

5.3 疲劳的鲍辛格效应 163

5.4 疲劳变形极限曲线 166

5.5 疲劳变形法则 170

参考文献 172

第6章 实际工作载荷 173

6.1 前言 173

6.2 疲劳寿命计算法 174

6.2.1 疲劳曲线公式 174

6.2.2 直线损伤法则 175

6.2.3 交变变动载荷的疲劳寿命 176

6.2.4 直线损伤法则的修正 177

(A)Corten—Dolan法 177

(B)Freudenthall—Heller法 177

(C)河本、中川法 178

6.3 平均应力的影响 178

6.4 工作应力波的应力频率计算法 180

6.4.1 峰值计算法 180

(A)平均应力水平的最大峰值计算法 180

(C)对应峰值计算法 181

(B)检测无效波幅的峰值计算法 181

(D)Px法 182

6.4.2 波幅计算法 182

(A)波幅对计算法 183

(B)波幅对平均价值计算法 183

(C)全波法 184

(D)雨滴流计算法 184

6.5 其它寿命估算法 185

(A)等价交变次数法 185

(B)加速试验法 186

(C)能谱法 186

参考文献 189

7.1 腐蚀疲劳 191

第7章 腐蚀疲劳 191

7.2 腐蚀疲劳强度 192

7.2.1 空气中的腐蚀疲劳强度 192

7.2.2 油环境中的腐蚀疲劳强度 193

7.2.3 中性腐蚀环境中的疲劳强度 196

7.2.4 酸性、碱性、腐蚀环境中的疲劳强度 199

7.3 应力条件 200

7.3.1 速度效应 200

7.4 表面处理 201

7.3.2 应力种类 205

7.3.3 实际工作载荷 206

7.5 防腐效果 209

9.2.1 寿命 212

参考文献 212

第8章 高温疲劳 214

8.1.1 铸铁的高温疲劳强度 215

8.1 金属材料的高温疲劳强度 215

8.1.2 碳钢的高温疲劳强度 216

8.1.3 耐热钢的高温疲劳强度 216

8.1.4 耐热合金钢的高温疲劳强度 217

8.1.5 轻合金的高温疲劳强度 219

8.2 影响高温疲劳的因素 221

8.2.1 循环速度效应 221

(A)循环速度的影响 221

(B)应变保持时间的影响 223

8.2.2 蠕变相疲劳的相互作用 224

(A)直线损伤法则 225

(D)非线性损伤法则 226

8.2.3 缺口效应 227

8.2.4 气氛 231

6.2.5 运转中止 233

8.2.6 表面处理 233

8.2.7 材料组织 236

8.3 应力、温度变化时的高温疲劳 238

8.4 有平均应力时的高温疲劳 240

8.4.1 疲劳强度 240

8.4.2 疲劳变形 243

8.5 热疲劳 246

8.6 设计标准 248

8.7 低温疲劳 252

8.7.1 各种材料的低温疲劳强度 254

8.7.2 缺口的影响 259

8.7.3 材料组织的影响 260

参考文献 260

第9章 塑性疲劳 268

9.1 塑性疲劳试验的种类和意义 269

9.2 完全对称应变控制的低周疲劳强度与静态拉伸特性的相互关系 272

9.2.2 安全交变应变控制疲劳强度表达式 274

9.3 应变控制低周疲劳引起的材质变化 277

9.4 影响应变控制低周疲劳强度的因素 278

9.4.1 应变比或平均应变 278

9.4.2 低温 281

9.5 应变控制低交变次数范围内的累积破损 281

参考文献 290

第10章 接头 292

10.1 螺栓、铆钉 292

10.1.1 螺栓连接 292

10.1.2 铆钉连接 303

10.2.2 配合部倍的应力状态 308

10.2.1 配合实例 308

10.2 配合 308

10.2.3 配合轴的疲劳强度 312

10.2.4 影响配合轴疲劳强度的因素 313

(A)配合部分形状的影响 314

(B)配合面压力的影响 320

(C)轴的拉伸强度与轮毂材质的影响 321

(D)尺寸效应 322

(E)表面处理和润滑的影响 323

(F)表面硬化法的影响 324

10.2.5 结束语 330

10.3 焊接接头和疲劳设计 330

10.3.1 焊缝疲劳强度的一般性质 330

10.3.2 按局部应力进行疲劳设计 331

10.3.3 按公称应力进行疲劳设计 334

10.3.4 焊接缺陷的评定 336

(A)降低应力集中 340

(B)附加残余应力 340

10.3.5 改善疲劳强度的措施 340

参考文献 342

第11章 其它 346

11.1 滚动疲劳 346

11.1.1 表面及表面下的应力分布 346

11.1.2 滚动疲劳的疲劳极限与材料性质的关系 352

(A)材料的点蚀疲劳极限 352

(B)硬度和疲劳极限的关系 354

(C)表面层塑性流动和加工硬化的影响 356

11.1.3 润滑油的影响 356

(A)润滑油粘度的影响 356

(A)曲率和形状的影响 357

(B)表面光洁度的影响 357

(B)给油量的影响 357

11.1.4 接触体形状和表面光洁度的影响 357

11.1.5 运转条件的影响 358

(A)滚动速度的影响 358

(B)滑移率的影响 359

11.2 压力容器 359

11.2.1 喷嘴的内压疲劳强度 360

11.2.2 螺旋焊接管以及联接板焊接管的内压疲劳强度 364

11.2.3 容器结构的低循环疲劳设计标准 366

11.3 旋转圆盘 367

11.3.1 塑性疲劳破坏 368

11.3.2 累积塑性变形引起的不稳定破坏 368

参考文献 369