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上海理工大学科技成果——机械零部件抗疲劳设计和抗疲劳制造一、机械结构和零件的抗疲劳设计和抗疲劳制造技术通过结构的局部强度和强度场把结构抗疲劳设计和抗疲劳制造技术有机的耦合起来，为结构的材料、毛坯、热处理、强化工艺等的要求设计提供了理论依据。
基于结构和零件的局部强度和强度场提出了材料要求设计、毛坯要求设计、热处理强化要求、工艺强化要求的设计理论和方法。
提出了基于毛坯-制造-产品的热处理硬度场的设计要求，包括热处理表面硬度、硬化层深度、芯部硬度以及硬度等。
热处理强化要求设计提出了基于制造工艺-热处理-产品的毛坯结构尺寸和力学特性要求设计，通过控制毛坯的力学特性进行工艺设计，提高产品的疲劳强度和疲劳寿命。
旋锻成形的毛坯尺寸和力学特性要求设计喷丸等工艺强化的工艺参数制定、匹配优化，提过喷丸等工艺强化提高疲劳强度和疲劳寿命。
二、基于强度特征的轻量化设计和可靠性设计技术基于载荷强化和损伤的载荷谱处理新技术，用于加载谱和耐久性评价规范的制定。
通过载荷的强化和损伤、结构抗疲劳设计和载荷谱中强度变化特征等提出了基于强度特征的轻量化设计和可靠性设计，并应用到等速万向传动轴零件的具体设计。
可靠性和轻量化设计三、基于零件强度场的疲劳寿命仿真技术提出了结构和零件的静强度和疲劳强度特征预测模型，并通过结构和零件的静强度和强度特征而非材料的静强度和强度特征进行疲劳仿真。
动臂焊接结构疲劳研究动臂焊接残余应力研究四、旋锻近净成形工艺参数确定和缺陷预防含芯棒和无芯棒的旋锻工艺参数优化、缺陷预防以及产品设计。
旋锻成形仿真旋锻缺陷预防机理和旋锻工艺参数确定五、提高焊接结构疲劳性能的矫正理论和技术提供疲劳寿命的矫正工艺参数优化。
动臂矫正工艺参数确定和矫正装置六、可回收机械零部件技术评价理论和技术报废机械零件的剩余强度和剩余寿命评价和预测。
可回收技术评价流程评价回收的液压油缸和轿车等速万向传动轴七、机械零件的动态特性设计和NVH匹配设计某商务车传动轴NVH匹配研究。
抗疲劳制造原理与技术一、概述疲劳是材料在循环应力或应变下逐渐损伤至断裂的过程。
抗疲劳制造是一种通过优化产品的材料选择、结构设计、制造工艺和环境控制等方面，以提高产品抗疲劳性能的制造方法。
了解抗疲劳制造原理与技术对于提高产品质量、延长产品寿命、降低维修成本具有重要意义。
二、抗疲劳制造原理1. 材料选择材料选择是抗疲劳制造的关键因素之一。
在选择材料时，应考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性、疲劳性能等指标。
一些具有优良综合性能的材料，如高强度合金钢、钛合金、复合材料等，已被广泛应用于抗疲劳制造中。
2. 结构设计合理的结构设计可以有效提高产品的抗疲劳性能。
设计时应充分考虑应力集中、应力分布、结构尺寸、连接方式等因素，以优化结构形式，减少应力集中，改善应力分布，降低局部应力，从而提高结构的抗疲劳性能。
3. 热处理与表面处理热处理和表面处理是提高材料抗疲劳性能的重要手段。
通过合理的热处理工艺，可以改善材料的组织结构，提高材料的力学性能和抗疲劳性能。
表面处理技术如渗碳、渗氮、离子注入等可以提高材料表面的硬度和耐腐蚀性，从而提高产品的抗疲劳性能。
4. 制造工艺优化制造工艺的优化是实现抗疲劳制造的重要环节。
通过合理的工艺安排、精确的加工参数控制和严格的检测手段，可以减小加工过程中产生的残余应力、裂纹等缺陷，提高产品的抗疲劳性能。
5. 载荷与环境控制载荷与环境是影响产品抗疲劳性能的重要因素。
在产品使用过程中，应合理控制载荷的大小和频率，避免过载和频繁的应力循环对产品造成损伤。
此外，环境因素如温度、湿度、腐蚀介质等也会对产品的抗疲劳性能产生影响。
通过对环境因素的控制，可以有效提高产品的抗疲劳性能。
抗疲劳设计邢兴钟华锋目录◆简介◆1.什么是金属疲劳？◆2.金属疲劳的分类◆3.金属疲劳破坏机理（为什么会产生金属疲劳？）◆4.怎样确定疲劳强度？（疲劳寿命计算方法）◆5.轴的抗疲劳设计(典型设计）◆6.有限元进行抗疲劳设计◆7.国内外形势与期望连发生了两起坠毁事故，这使得“金属疲劳”一词出现在新闻头条中，引起公众持久的关注。
这种飞机也是第一批使用增压舱的飞行器，采用的是方形窗口。
增压效应和循环飞行载荷的联合作用导致窗角出现裂纹，随着时间的推移，这些裂纹逐渐变宽，最后导致机舱解体。
Comet空难夺去了68人的生命，这场悲剧无时无刻不在提醒着工程师创建安全、坚固的设计。
◆1998年6月3日，德国一列高速列车在行驶中突然出轨，造成100多人遇难身亡的严重后果。
事后经过调查，人们发现，造成事故的原因竟然是因为一节车厢的车轮内部疲劳断裂而引起。
从而导致了这场近50年来德国最惨重铁路事故的发生。
◆人们所见到的金属，看起来熠光闪闪、铮铮筋骨，被广泛用来制作机器、兵刃、舰船、飞机等等。
其实，金属也有它的短处。
在各种外力的反复作用下，可以产生疲劳状态，而且，一旦产生疲劳就会因不能得到恢复而造成十分严重的后果。
实践证明，金属疲劳已经是十分普遍的现象。
据150多年来的统计，金属部件中有80％以上的损坏是由于疲劳而引起的。
在人们的日常生活中，也同样会发生金属疲劳带来危害的现象。
一辆正在马路上行走的自行车突然前叉折断，造成车翻人伤的后果。
炒菜时铝铲折断、挖地时铁锨断裂、刨地时铁镐从中一分为二等现象更是屡见不鲜。
◆为什么金属疲劳时会产生破坏作用呢？这是因为金属内部结构并不均匀，从而造成应力传递的不平衡，有的地方会成为应力集中区。
与此同时，金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。
在力的持续作用下，裂纹会越来越大，材料中能够传递应力部分越来越少，直至剩余部分不能继续传递负载时，金属构件就会全部毁坏。
◆在金属材料中添加各种“维生素”是增强金属抗疲劳的有效办法。
提高机械零件抗疲劳强度的措施
要提高机械零件的抗疲劳强度，以下是一些措施：
1. 材料选择：选择高强度、耐疲劳性能好的材料。
常用的高强度材料包括钢、铝合金、钛合金等。
2. 表面处理：通过表面处理方法（如喷砂、酸洗、镀膜等）来提高材料表面的硬度和耐疲劳性能。
3. 加工工艺：采用合适的加工工艺，避免切削加工过程中产生过大的应力集中区域，减少缺陷和微裂纹的产生。
4. 热处理：通过热处理（如淬火、回火等）来改善材料的晶体结构和性能，提高抗疲劳强度。
5. 设计优化：在机械零件的设计过程中，要考虑到应力分布均匀、减少应力集中和避免应力集中的设计要求，通过减小几何尺寸、增加圆角、加强连接等方式来提高零件的抗疲劳强度。
6. 缺陷检测与处理：及早发现机械零件的缺陷（如裂纹、疏松等），采取适当的方法进行修复或更换。
最重要的是，进行适当的质量控制，确保机械零件制造过程中的每个环节都符合标准要求，以提高机械零件的抗疲劳强度。
封二人物Insidecover Characters张永康团队参加国际互联网大赛合影“主战场”。
在风大、浪高、水深、远海和海况复杂等恶劣环境中，高效率、低成本、高安全地安装超大风电装备和铺设海底超长电缆的难度越来越大，张永康团队面临三大世界性技术难题：超大型自升式安装平台站立易倾覆“失稳”、高空巨型叶片大风吊装精准对位易“失准”、海底超高压电缆连接易疲劳破坏“失效”。
为此，张永康团队着眼实际，逐一提出了有针对性的解决方案：其一，通过超大型自航自升式安装平台设计制造创新，解决深远海恶劣环境下平台站立“失稳”的世界性技术难题，形成稳定的风机安装作业平台。
安装平台是系统复杂的巨型海洋专业工程特种船舶，是海上风电场建设的核心关键装备，具有运载航行、船体平台升降、起重作业等综合功能。
其核心功能是自升站立形成稳定的安装作业平台。
但是，受风面积大、重心高、甲板载荷大、海底地质复杂、风浪流恶劣等因素影响，安装平台容易站立“失稳”，从而导致平台倾翻灾难性事故发生。
对于长度达140米、总重量超2万吨的自升自航式安装平台，在作业水深达80米的深水区，巨型桩腿及桩靴结构设计制造变形控制是影响“失稳”的最主要因素。
基于上述问题，张永康团队提出了超大型自航自升式安装平台关键结构多目标多约束渐进拓扑优化方法，突破了复杂服役环境下超大型安装平台关键结构减重、疲劳、变形的结构设计瓶颈；建立了巨桩腿分段焊接预热数学模型和精确加热方法，减少了焊接应力和变形，形成了桩腿成套建造技术工艺与装备；提出了多桩腿轴套交替升降装置与控制方法，实现了平台在复杂海底连续精准可靠升降；首创非均匀分布载荷柔性低刚度风电安装平台的平地无余量数字化建造技术与坞内整船插桩试验方法，研制了八边形、圆形和桁架型3种桩腿桩靴系统，研发并建造出系列世界领先的安装平台，并形成国家标准4项、国家重点新产品2个。
其二，通过高空巨型叶片高效精准安装运动控制创新，解决高空大风中巨型叶片吊装时百余个螺栓同时精准对位易“失准”的行业核心难题。
抗疲劳制造原理与技术概论一、抗疲劳制造定义1964年国际标准化组织（ISO）在《金属疲劳试验的一般原理》中给疲劳下了一个描述性定义:金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫疲劳。
所谓的抗疲劳制造技术是指在不改变零件材料和截面尺寸的前提下，通过在制造工艺过程中改变材料的组织及应力分布状态来提高零部件疲劳寿命的制造技术。
这种技术的一个突出的特点是不改变零件的结构和材料，不增加材料重量，但能大幅度提高材料的疲劳寿命。
二、抗疲劳制造设计与制造的重要性在现代工业各个领域中，大约有50-90%以上的结构强度破坏都是由于疲劳破坏造成的，如轴、曲轴、连杆、齿轮、弹簧、螺栓、压力容器、海洋平台、汽轮机叶片和焊接结构等，很多机械零部件的结构件的主要破坏方式都是疲劳，而且遍布在工业、交通、军事等要害部门，给航空、造船、交通运输、动力机械、化工机械、工程机械等工业造成严重威胁[1-2]。
因此，认识疲劳，了解疲劳破坏的机理，探求抗疲劳制造的方法并去指导现代工业技术的发展，已经成为现代工业生产中的重要课题。
三、抗疲劳制造技术的原理疲劳是一个非常复杂的过程，疲劳寿命受许多因素的影响，其中包括零件表面残余应力、表面显微组织、缺口效应、尺寸效应、表面效应、材料静强度以及腐蚀环境等多种因素。
一些对材料或构件的静态特性影响很小的因素，如构件和结构的表面状态、缺口形式等，在疲劳现象中却起到非常显著的作用。
因此，提高金属材料抗疲劳性能应主要从以下四方面来进行:(l)合理选材，注意零件的细节设计，提高加工精度和降低表面粗糙度，尽量减少形成应力集中的各种因素。
(2)在金属材料表层，特别是局部应力集中的薄弱部位引人高的残余压应力。
(3)细化材料的表层显微组织，细化亚晶粒，减少材料内部的非金属夹杂物，提高冶炼精度。
(4)在保证芯部具有足够强度的前提下，提高材料表层的硬度和强度，抑制在循环应力作用下表层产生局部塑性形变。
四、疲劳设计方法1、无限寿命设计法。
抗疲劳制造原理与技术概论一、抗疲劳制造定义1964年国际标准化组织(ISO)在《金属疲劳试验的一般原理》中给疲劳下了一个描述性定义: 金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫疲劳。
所谓的抗疲劳制造技术是指在不改变零件材料和截面尺寸的前提下，通过在制造工艺过程中改变材料的组织及应力分布状态来提高零部件疲劳寿命的制造技术。
这种技术的一个突出的特点是不改变零件的结构和材料，不增加材料重量，但能大幅度提高材料的疲劳寿命。
二、抗疲劳制造设计与制造的重要性在现代工业各个领域中，大约有50-90%以上的结构强度破坏都是由于疲劳破坏造成的，如轴、曲轴、连杆、齿轮、弹簧、螺栓、压力容器、海洋平台、汽轮机叶片和焊接结构等，很多机械零部件的结构件的主要破坏方式都是疲劳，而且遍布在工业、交通、军事等要害部门，给航空、造船、交通运输、动力机械、化工机械、工程机械等工业造成严重威胁[1-2] 。
因此，认识疲劳，了解疲劳破坏的机理，探求抗疲劳制造的方法并去指导现代工业技术的发展，已经成为现代工业生产中的重要课题。
三、抗疲劳制造技术的原理疲劳是一个非常复杂的过程，疲劳寿命受许多因素的影响，其中包括零件表面残余应力、表面显微组织、缺口效应、尺寸效应、表面效应、材料静强度以及腐蚀环境等多种因素。
一些对材料或构件的静态特性影响很小的因素，结构如构件和的表面状态、缺口形式等，在疲劳现象中却起到非常显著的作用。
因此，提高金属材料抗疲劳性能应主要从以下四方面来进行:(l)合理选材，注意零件的细节设计，提高加工精度和降低表面粗糙度，尽量减少形成应力集中的各种因素。
(2)在金属材料表层，特别是局部应力集中的薄弱部位引人高的残余压应力。
(3)细化材料的表层显微组织，细化亚晶粒，减少材料内部的非金属夹杂物，提高冶炼精度。
(4)在保证芯部具有足够强度的前提下，提高材料表层的硬度和强度，抑制在循环应力作用下表层产生局部塑性形变。
四、疲劳设计方法1、无限寿命设计法。
气浮法污水处理中气浮池的抗疲劳制造随着现代科一学技术的迅速发展，现代工业没备要求在高温、高速、高压等条件下使用的场合越来越多，承受的交变应力越来越高，疲劳破坏问题日益突出。
现代工业中的许多关键性动力设备，如发动机的涡轮转子、叶片，核压力容器和核燃烧器件等都严重地遭到疲劳的袭击。
因此，机械零件的抗疲劳设计和制造已成为现代上业生产中的重要课题。
1964年日内瓦国际标准化组织在《金属疲劳试验的一般原理》中给疲劳下了一个描述性的定义：材料或构件在长期交变载荷持续作用下产生裂纹，直至失效或断裂的现象。
美国试验学会对疲劳的定义为材料、零件、构件在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤而产生裂纹，经一定循环次数后，裂纹扩展突然完全断裂的过程。
疲劳学主要研究材料或结构在交变在和下的强度问题，应力状态与寿命的关系。
本文主要讨论各种因素对疲劳强度的影响以及提高零件抗疲劳强度的方法。
污水处理就是用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化的过程。
气浮法是一种固液分离技术，含油污水用压缩空气加压到0. 3 ~0. 6MPa，使溶气达到饱和。
当被压缩过的气液混合物被置于正常大气压下的气浮设备时，微小的气泡即从溶液中释放出来。
油珠即可在这些小气泡作用下上浮，气一固混合物上升到池表面后被撇出。
澄清的液体从气浮池的底部流出。
溶气气浮法与其他气浮法相比的主要优点是气泡直径小，一般为30 ~120µm。
因此.在供气量相同的情况下，气泡的总表面积大，吸附能力大;同时，气泡上浮的速度慢，与被吸附杂质的接触时间延长，从而提高气浮效果。
气浮技术是一种高效、快速的固液和液液分离技术，最初用于选矿业，至今已普遍用于水中固体、固体与液体、液体与液体乃至溶液。
1905年美国专利公开了加压溶气技术；1907年H.Norris发明了喷射溶气气浮技术。
气浮技术在净水工艺中的应用，自从20世纪20年代以来，发展缓慢，原因在于传统的减压阀存在着最佳开启度难于调节控制，气泡的尺寸很难控制。
后来国外出现了专用的释放器改进了效果。
70年代后，人们改善了溶气方法，解决了溶气释放器的气泡尺寸及数量这个关键性难题，气浮净水才得以推广。
近些年，美国、日本等国生产出了专用的溶气泵，能在加压的过程中溶入一定比例的空气，产生微米量级的微气泡，无需使用专用的释放装置。
同时溶气系统的小型化和一体化也成为了近年发展的方向，全密闭式加压溶气设备也在国外开始问世。
气浮技术的发展和应用就要求气浮池的性能也随之发展由于废水的固体悬浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以设一气浮池,分离提取蛋白质,提高经济效益，同时减轻后续处理构筑物的压力。
气浮池（floatation tank）运用絮凝和浮选原理使液体中的杂质分离上浮而去除的池子。
由于在污水处理中气浮池的使用期限要求要足够长，所以本文主要讨论用抗疲劳制造技术来改善气浮池的各项参数，提高气浮池的寿命。
在目前的生产实践中抗疲劳制造的方法多种多样，从物理，化学，机械和高能束四个方面对其划分。
物理方法主要是指表面淬火处理，即生产中火焰淬火、高频淬火以及近年来发展的超高频、双频感应加热淬火等，其特点是不改变表层化学成分，通过表层变相来提高零件的寿命。
化学方法包括渗碳、渗氮和多元共渗等，它是利用化学热处理改变表面的化学成分，并形成单相或多相的的扩散层。
近几年来又出现的了离子渗碳、真空扩散、渗硼和多元共渗的方法。
机械的方法的突出的一个特点是利用冷形变技术，使金属表面产生形变硬化层，并引入高的残余压应力，从而显著的提高机械零件的抗疲劳断裂和抗应力腐蚀的能力，主要包括滚压、挤压、喷丸、干涉配合和抛光处理等，是抗疲劳制造的一种主要方法。
高能束处理是抗疲劳制造的一种新的途径，它是在材料局部表面施以极高密度的能量，并使之发生物理、化学变化，显著打到抗疲劳的增寿的目的。
随着科技的发展，激光表面处理和离子注入发展成为抗疲劳制造技术的重要组成部分。
用激光束、电子束、离子束这三种高能束流对材料表面进行表面处理或表面改性的技术主要包括两个方面：其一，利用激光束、电于束可获得极高的加热和冷却速度，从而可制成微晶、非晶及其它一些奇特的、热平衡相图上不存在的高度过饱和固溶体和亚稳合金，从而赋予材料表面以特殊的性能，大大改善了工件的使用性能和应用领域，目前的激光束、电子束发生器已有足够的能量在短时间内加热和熔化大面积的表面区域。
其二，利用离子注入技术可把异类原子直接引入表面层中进行表面合金化，引入的原子种类和数量不受任何常规合金化热力学条件的限制。
材料表面加热时，由于加热速度极快，所以整个基体的温度在加热过程中可以不受影响材料在这种快速加热冷却之下可产生其他表面工程技术达不到或难以达到的材料表面的组织与性能。
一、影响零件疲劳的因素疲劳是一个非常复杂的过程，疲劳寿命受许多因素的影响，其中包括零件表面残余应力、表面微组织、缺口效应、尺寸效应、表面效应、材料静强度以及腐蚀环境等多种因素。
一些对材料或构件的静态特性影响很小的因素，在疲劳现象中却起到非常显著的作用，如构件和结构的表面状态、缺口形式等。
因此，只有充分了解和把握各种因素对疲劳强度的影响规律，才能更好地探求杭疲劳制造的有效途径。
影响材料的疲劳性能是因素有很多，这些因素交织在一起，使疲劳分析和寿命预测变得非常困难，但一般可以分为材料本质、零件状态和工作条件等两个方向。
材料本质方面的因素有化学成分、显微金相组织、静强度和内部有无缺陷等。
零件状态方面的因素有表层残余应力、应力集中、尺寸效应、表面状况等。
工作条件为面的因素有应力振幅、循环应力比、载荷顺序、氛围等。
其中影响零件的主要因素有以下几个方面。
（1）材料静强度的影响（2）显微组织的影响疲劳裂纹的形成和发展是局部塑性变形的结果。
合金的显微组织与其他因素的结合比如腐蚀环境和低温环境，可能抑制变形，甚至改变疲劳裂纹扩展的性质，由延性变成脆性。
（3）热处理组织的影响不同的热处理工艺会使钢获得不同的组织结构，从而对疲劳强度有不同影响。
（4）应力集中在零部件表面形状突然改变或材料不连续的地方会出现应力局部增大的现象，这种现象叫做应力集中。
大量的试验研究和疲劳破坏事故表明，疲劳源总是出现在有应力集中的地方，使疲劳强度大大降低，这说明应力集中对疲劳强度有很大的影响。
相反，应力集中对零部件的静强度没有多人的影响，这是由于带有一定塑性的结构材料在破坏以前有一个宏观塑性变形过程，使零部件上的应力重新分配，自动趋于均匀化的结果。
而疲劳破坏时情况则不一样，破坏以前不产牛明显的宏观塑性变形，不出现像静载破坏以前那样的载在重分配过程，这就使得零部件的疲劳强度主要决定应力最大处附近的局部应力情况，从而使应力集中处是零部件的薄弱环节。
在零件的截面几何形状突然变化处，如轴肩圆角、横孔、键槽等部位,局部应力远远大于名义应力，这种现象称为应力集中。
不论是塑性材料还是脆性材料，应力集中对构件的强度都有较大的影响，应力集中往往是构件破坏的根源。
（5）尺寸的影响在疲劳试验机上所用的试样，直径通常为6～10mm，而一般零件的尺寸与试样尺寸是不相同的。
试验表明，当尺寸增大时，疲劳强度降低。
（6）表面状态的影响零件的表面状态对疲劳极限有着重要的影响，主要有加工情况、腐蚀情况和表面强化对疲劳极限的影响。
一般标准试样表面都经过磨光，而实用零件的表面加工方法则多种多样。
粗糙的表面加工，相当于存在很多缺口。
机械零件在承受载荷时表面应力最高，加上表面的应力集中，容易造成疲劳源，疲劳破坏也就较多地自表面开始。
因此加工表面状态的优劣对疲劳裂纹的产生及其扩展有重要影响:如表面粗糙、加工造成的刀痕等都能引起应力集中效应，使疲劳强度降低。
此外，由于表面处理或加上不当，使零构件表层残留有残余拉应力，也会使疲劳强度降低。
（7）频率的影响在室温下工作的机械，一般不考虑频率的影响。
但是，在腐蚀环境或高温条件下试验时，试验频率对试样的疲劳极限就有很大的影响。
（8）载荷类型的影响拉压、弯曲和扭转不同的循环载荷，对金属试样可以得到相应的拉压疲劳极限、弯曲疲劳极限和扭转疲劳极限。
不同的平均应力数值使循环应力得到不同的应力比r,得到相应的疲劳极限。
在随机载荷中的过载、低载和加载顺序等，对疲劳强度（寿命）都有影响。
（9）环境因素的影响腐蚀环境的影响主要包括：载荷频率的影响、腐蚀方式的影响、腐蚀介质的pH值影响、应力集中的影响、尺寸的影响、应力状态的影响。
腐蚀方式的影响。
腐蚀方式有喷雾、滴流和浸入等。
喷雾时，腐蚀介质中的含氧量最多，滴流次之，浸入最少。
含氧量高，腐蚀介质的活性大，对试样的腐蚀作用严重，使其疲劳强度降低明显。
二、提高零部件疲劳性能的途径根据金属疲劳机理及其影响因素可知，提高金属材料抗疲劳性能的原则主要有以下四点:合理选材，注意零件的细节设计，提高加工精度和降低表面粗糙度，尽量减少形成应力集中的各种因素。
在金属材料表层，特别是局部应力集中的薄弱部位引人高的残余压应力。
细化材一料的表层显微组织，细化亚晶粒，减少材料内部的非金属夹杂物，提高冶炼精度。
在保证心部其有足够强度的前提下，提高材料表层的硬度和强度，抑制在循环应力作用下表层产生局部塑性形变。
根据上述原则，在生产实际中可以利用以下一些措施来提高金属的抗疲劳性能。
（1）减少应力集中应力集中是影响金属疲劳强度的一个主要因素，但是在实际结构中要完全避免应力集中的问题几乎是不可能的，因此必须尽量减少和降低零件的应力集中。
为此，可在结构上和工艺上采取以下措施。
(一)结构措施尽量减少不必要的应力集中和加大应力集中的圆角半径，避免尖角，适当加大危险截面尺寸。
设卸载孔、卸载沟或卸载槽，改进应力流线，从而降低应力集中。
改善载荷的不均匀分配。
增加螺帽的柔度，可使各螺牙间的载荷分配趋于均匀，降低第一牙的载荷，从而提高其疲劳强度。
采用弹性模量较小的材料做螺母或加高螺母的高度，也可降低第一牙的载荷，提高疲劳强度。
（二）工艺措施降低表面粗糙度，因为疲劳破坏常常从零件表面开始，应尽量避免尖锐划伤和刻痕。
高强度材料对应力集中敏感，尤应注意采用降低粗糙度的精加工方法。
去除毛边，孔的边缘最好能倒角，软合金零件的所有边缘必须光滑。
保持配合面间的正确配合，如螺母与配合面间的垫圈不平时可以引起附加弯矩，使疲劳强度降低。
改进焊接结构的设计，例如使焊缝离开应力集中部位，利用磨削使对接焊缝的凸出部分平滑，将焊接处做成圆角过渡，以降低其应力集中。
（2）提高零件的表面强度（一）表面冷形变强化表面喷丸是用靠压缩空气得到很高速度的直径为0.4～2mm的钢丸或铸铁丸，喷向零件表面进行锤，使表层材料产生加工硬化，以提高零件的疲劳强度。
由于喷丸使零件表层产生了残余压应力，降低了零件受载时表层的最大拉应力，故提高了零件的寿命。
