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疲劳寿命

疲劳寿命是一个在疲劳试验中使用的术语,是指材料在循环载荷作用下的变形和失效行为。

使用恒定振幅的疲劳寿命试验称为S-N试验。使用相应循环数测定容许应力幅。

循环的特性值

  • σa应力幅
  • Δσ载荷范围
  • σo高应力
  • σu低应力
  • σm平均应力
  • R应力比

用于测定疲劳寿命的载荷类型

在疲劳寿命试验中,材料或部件受到载荷变化的影响。这降低了材料的允许应力:在达到拉伸强度之前,可能会发生断裂;在某种程度上,即使在没有超过线弹性范围的情况下也是如此。 

一般来说,载荷变化解释为循环,可以在不同的载荷比下进行。 

载荷比的计算:R=σu / σo

S-N曲线(Woehler曲线)

S-N曲线是根据DIN 50100进行的高周疲劳试验(也称为S-N试验)得出的,并且分为低周疲劳K有限寿命疲劳Z高周疲劳D这几个区域。

从S-N图中,您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。它取决于材料特性、力和载荷施加类型(脉冲压缩载荷、脉冲拉伸载荷或交变载荷)。

低周疲劳

低周疲劳K的载荷循环数范围约为104到105。低周疲劳强度通过低周疲劳(LCF)试验测定。 

有限寿命疲劳

有限寿命疲劳Z是循环数介于104到2·106之间的范围(取决于材料)。 

有限寿命疲劳强度通过高周疲劳(HCF)试验测定。试验结束后,测试结果是一个载荷幅下的载荷循环数。

高周疲劳

高周疲劳D表示材料在循环加载期间无明显疲劳或失效迹象的情况下能够承受的应力极限。

在高周疲劳试验期间,能够承受1,000,000次以上循环而无断裂的材料被视为抗疲劳材料。 

用于测定疲劳寿命的产品

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