现代机械强度理论及应用学期总结报告
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第1篇一、前言机械实践环节是机械工程专业教学过程中的重要环节,旨在培养学生动手能力、实践能力和创新意识。
本报告主要对机械实践环节进行总结,包括实践目的、实践内容、实践过程和收获与体会等方面。
二、实践目的1. 通过实践环节,使学生掌握机械设计、制造、检测等方面的基本知识和技能。
2. 培养学生团队协作、沟通协调和解决问题的能力。
3. 提高学生的创新意识和实践能力,为今后的工作打下坚实基础。
4. 检验和巩固所学理论知识,提高实际应用能力。
三、实践内容1. 机械设计:根据实际需求,设计一种机械装置,包括结构设计、运动分析、受力分析等。
2. 机械制造:根据设计图纸,进行机械加工,包括车削、铣削、磨削等。
3. 机械检测:对加工完成的机械零件进行检测,确保其符合设计要求。
4. 机械装配:将加工完成的零件进行装配,调试,使其达到设计要求。
5. 机械实验:进行相关实验,验证设计方案的可行性和合理性。
四、实践过程1. 设计阶段:根据题目要求,查阅相关资料,确定设计方案。
在老师的指导下,完成设计图纸。
2. 制造阶段:根据设计图纸,选择合适的加工设备,进行加工。
在加工过程中,注意安全,保证加工精度。
3. 检测阶段:对加工完成的零件进行检测,包括尺寸、形状、表面粗糙度等。
对不符合要求的零件进行返工。
4. 装配阶段:将加工完成的零件进行装配,调试。
在装配过程中,注意装配顺序、配合关系和润滑要求。
5. 实验阶段:根据实验要求,进行相关实验,记录实验数据,分析实验结果。
五、收获与体会1. 理论与实践相结合:通过实践环节,使我对机械设计、制造、检测等方面的理论知识有了更深刻的理解,提高了实际应用能力。
2. 团队协作能力:在实践过程中,我与同学们密切配合,共同完成任务。
这使我认识到团队协作的重要性。
3. 解决问题的能力:在实践过程中,遇到各种问题,如加工精度不高、装配不稳定等。
通过查阅资料、请教老师,我学会了如何解决问题。
4. 创新意识:在实践过程中,我尝试改进设计方案,提高机械性能。
现代机械强度理论及应用学期总结报告现代机械强度理论及应用这门课程主要阐述了材料和零件的强度概念,强度理论、强度与寿命设计、疲劳强度与可靠性、现代强度理论应用等。
现代机械强度理论及应用是以机械学和力学为基础,分析零件失效断裂问题,以现代测试手段和计算机结合处理问题。
基本假设是无缺陷的连续均匀构件受静载荷作用。
设计准则是最大载荷下构件危险点的工作应力σ小于构件材料所需应力。
一.材料和零件的疲劳强度现代强度理论中的疲劳强度理论包括疲劳强度可靠性和疲劳寿命可靠性;强度理论的基础是弹性力学和断裂力学,与现代测试技术、计算机技术、优化技术、摩擦学等相结合。
工程构建的破坏性主要有三种:磨损、腐蚀和断裂。
造成断裂的原因很多,有过载、低温脆性断裂、应力腐蚀、氢脆、镉脆、疲劳等。
强度的力学基础:弹性力学主要是指在允许的情况下,分析变形应变问题,分析弹性方程,物理方程、分析应力应变的关系。
塑性力学时零件在整个变形中,不能完全恢复,按变形理论分析,根据屈服准侧来分析。
断裂力学中则研究裂纹的发展速度。
材料、零件和构件在循环加载下,它是在某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。
循环应力在工程上引起的疲劳破坏的应力或应变有时呈周期性变化,有时是随机的。
在疲劳试验中人们常常把它们简化成等幅应力循环的波形,并用一些参数来描述。
图1中σmax和σmin是循环应力的最大和最小代数值;γ=σmin/σmax是应力比;σm=(σmax+σmin)/2是平均应力;σa=(σmax-σmin)是应力幅。
当σm=0时,σmax与σmin的绝对值相等而符号相反,γ=-11,称为对称循环应力;当σmin=0时,γ=0称为脉动循环应力。
曲线 S-N曲线中的S为应力(或应变)水平,N为疲劳寿命。
S-N 曲线是由试验测定的,试样采用标准试样或实际零件、构件,在给定应力比γ的前提下进行,根据不同应力水平的试验结果,以最大应力σmax或应力幅σa 为纵坐标,疲劳寿命N为横坐标绘制S-N曲线。
机械学习总结机械学习总结(精选17篇)总结是在某一特定时间段对学习和工作生活或其完成情况,包括取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训加以回顾和分析的书面材料,它可以明确下一步的工作方向,少走弯路,少犯错误,提高工作效益,让我们来为自己写一份总结吧。
总结一般是怎么写的呢?以下是小编为大家整理的机械学习总结,仅供参考,希望能够帮助到大家。
机械学习总结篇1xx年是我真真正正走上工作岗位的第一年,对于工作或者说事业,每个人都有不同的认识和感受,我也一样.对我而言,我通常会从两个角度去把握自己的思想脉络.首先是心态,套用名人的一句话"态度决定一切".有了正确的态度,才能运用正确的方法,找到正确的方向,进而取得正确的结果.具体而言,我对工作的态度就是选择自己喜爱的,然后为自己的所爱尽自己最大的努力.我一直认为工作不该是一个任务或者负担,应该是一种乐趣,是一种享受,而只有你对它产生兴趣,彻底的爱上它,你才能充分的体会到其中的快乐。
我相信我会在对这一业务的努力探索和发现中找到我工作的乐趣,也才能毫无保留的为它尽我最大的力量。
可以说,懂得享受工作,你才懂得如何成功,期间来不得半点勉强。
其次,是能力问题,又可以分成专业能力和基本能力.对这一问题的认识我可以用一个简单的例子说明:以一只骆驼来讲,专业能力决定了它能够在沙漠的环境里生存,而基本能力,包括适应度,坚忍度,天性的警觉等,决定了它能在沙漠的环境里生存多久.具体到人,专业能力决定了你适合于某种工作,基本能力,包括自信力,协作能力,承担责任的能力,冒险精神以及发展潜力等,将直接决定工作的生命力.一个在事业上成功的人,必是两种能力能够很好地协调发展和运作的人.xx年,我曾以崭新的精神状态投入到工作当中,努力学习,提高工作能力.积极响应公司加强管理的措施,遵守公司的规章制度.在不到一年的工作时间里虽然取得了一些成绩,但在工作中也存在着很多问题主要表现在一缺乏创新精神.不能积极主动的发挥自己的能力,而是被动消极的适应工作需要.业务量基本都能完成,但自己不会主动牵着工作走,很被动.因此也失去了一些机会,工作没有上升到一定高度.二工作不很扎实.存在眼高手低,懒于动手的毛病,不能专注于工作学习,很多知识虽了解但却不精,在公司培训时不能积极发言,没有完全放开自己.这是我对一年来工作的总结,说的不多.但我认为用实际行动作出来更有说服力.所以在今后的工作中我将努力奋斗,继续巩固现有成绩,针对自身不足加以改进,争取在以后的工作中更上一层楼!在启源我所学的东西,不仅现在有用,而且将使我终生受益.再感谢启源总之,在这四年的时间内,无论从技术上,还是从管理上,我都有了很大的提高。
一、引言机械专业是一门应用广泛的学科,涉及到多个领域的工程技术。
在本学期的学习和实践中,我深入了解了机械原理、机械设计、热传导、流体力学等方面的知识,并通过实验和项目实践加深了对机械工程的理解和应用。
本文将对我在本学期中所学习到的知识进行总结和回顾,同时也反思和分析自己在学习过程中的不足,希望能为今后的学习和工作提供一些借鉴和启示。
二、机械专业知识回顾1. 机械原理:机械原理是机械工程学的基础,它主要介绍了刚体力学、静力学和动力学等方面的知识。
在本学期中,我学习了刚体的平衡条件、受力分析、摩擦力和流体力学等相关知识。
这些知识为我后续的机械设计、热传导和流体力学的学习打下了良好的基础。
2. 机械设计:机械设计是机械专业的核心课程之一,它通过理论和实践的结合培养了我们的设计和创新能力。
在本学期中,我学习了机械设计的基本原理、设计过程和设计方法,同时进行了一些实际的设计项目,如齿轮设计、联轴器设计和轴承选型等。
这些设计项目使我更好地理解了机械设计的流程和要求,提高了我解决实际工程问题的能力。
3. 热传导:热传导是机械工程中重要的热力学基础。
在本学期中,我学习了传热的基本原理、传热方程和传热传质的理论,同时进行了一些传热实验。
这些实验使我更好地理解了传热的过程和机理,提高了我分析和解决热工问题的能力。
4. 流体力学:流体力学是机械专业也是应用最广泛的学科之一,它研究了流体的运动、流动和变形等现象。
在本学期中,我学习了流体静力学和流体动力学的基本理论,同时进行了一些流体实验。
这些实验使我更好地理解了流体的性质和行为,提高了我在流体力学问题中的分析和求解能力。
三、学习成果与不足1. 学习成果:通过本学期的学习和实践,我对机械专业的基本知识和技能有了较深入的了解。
我掌握了机械原理、机械设计、热传导和流体力学等方面的知识,同时也提高了我解决实际工程问题的能力。
通过实验和项目实践,我锻炼了自己的动手能力和团队合作精神,在实践中不断积累经验和提高自己的综合素质。
机械学习总结(5篇)难忘的学习生活已经告一段落了,这次学习让你有什么心得呢?在学习总结中记录下这来之不易的成果吧。
那么好的学习总结是什么样的呢?这次帅气的为您整理了5篇《机械学习总结》,希望可以启发、帮助到大朋友、小朋友们。
机械学习总结篇一为期十天的机械制图课程设计马上就要结束了,回首这几天,几分坎坷几分欢欣。
毫不夸张的说,这几天是我在大学期间勤奋的几天,也是最充实的几天,当然也是最最累的几天。
炎炎烈日,烘烤着大地,没有空调的经管210就像一个大蒸炉,再加上六十个100瓦的灯泡(每个人都相当于一个一百瓦的灯泡)在不停的燃烧,此时的教室俨然就是人间地狱,然而,在这地狱之中却发生了一件诡异的事情:酷暑难耐,作业繁重,本来这是一件十分痛苦的事情,本应该度日如年,可事实偏偏与此相反,每天早早的来到经管,时间似流水一般悄无声息的从指间划过,不知不觉一天就这样从身边走过。
地狱般的生活本该痛不欲生,苦不堪言,可一路走来,汗水中夹杂着喜悦,似乎轻轻松松,预期的苦痛并没有如约而来,现在想来,有点不可思议,这也许就是机械制图课程设计的独特之处吧。
通过十天的课程设计,自己感悟颇多,知道了设计绝不是一件简单的事,一根线条,一个结论,都需要经过深思熟虑,反复思考后才能加以确定(最后还不一定正确),也明白了要想学好机械制图,不仅需要严谨细致的学习作风,还需要认真负责的学习态度……当然感悟还有很多,在此就不一一赘述了。
最后,感谢老师这十天陪我们一路走来。
这十天,虽然艰辛,但也有喜悦,虽然痛苦,但也有欢愉,相信这十天会成为我大学生活中值得回忆的一段特殊时光。
机械学习总结篇二我按上了QQ,加了一些CAD机械制图群,里面有很多高手啊!真帅。
刚开始群很火,大家每天都在研究CAD,我经常在里面提问题,有许多热心人回答我,帮助我。
我得到了很多好技术。
认识了很多朋友!由于我的勤奋和努力赢得了大家的尊重,被提升为管理员。
我依然像过去一样努力的学习。
现代机械强度理论及应用第一篇:现代机械强度理论及应用关于钢丝绳的疲劳断裂综述课程:现代机械强度理论及应用姓名:学号:专业:机械工程关于钢丝绳的疲劳断裂综述摘要本文主要是对国内关于钢丝绳疲劳断裂问题研究的报告论文进行综述性的的总结,主要是关于钢丝绳在材料选择,加工工艺,热处理,表面磨损,疲劳强度等方向上的国内论文进行综述性的总结归纳,以更好的了解国内对钢丝绳疲劳断裂问题的研究进展。
Abstract This paper mainly reviewed the summary of the domestic research on the problem of wire rope fatigue fracture report papers, mainly on the wire rope in the choice of materials, processing technology, heat treatment, surface wear, fatigue strength and direction of the domestic paper reviewed the summary of domestic research on the steel wire rope fatigue fracture problems the progress in understanding better 关键字疲劳断裂、磨损、引言钢丝绳是一种柔性空间螺旋结构钢制品,将热轧钢线材冷拉成钢丝,然后按一定规则捻制成螺旋状钢丝束,其承载力和强度较高,且具有柔软性和吸收阻尼等优点,被广泛应用于矿山机械、航空航天、机械加工、建筑施工、桥梁建设和交通通讯等领域,其安全与否直接影响到各行业的安全生产使用和经济问题。
例如,电梯钢丝绳安全与否是保障电梯安全运行的重要因素,直接影响到人流的运输甚至危及生命,所以在对电梯进行安全检测时,应将电梯钢丝绳的安全检测作为核心部分;起重机用钢丝绳一般用来悬吊重物并传递动力,其安全性是人们长期以来一直关心的问题;在架空索道中,钢丝绳扮演着缆车牵引的角色,钢丝绳是否安全可靠直接关系到缆车的安全性能;矿井提升钢丝绳担负着提升煤炭、升降人员和下放材料等重要任务,是维系井下和地面的主要运输工具,在整个煤矿生产中占有非常重要的地位,其可靠性直接关系到矿井正常生产和人员生命安全,一旦出现钢丝绳断裂,轻则财产损失,重则井毁人亡,造成重大事故。
机械个人总结报告(5篇万能)机械个人总结报告篇1在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能。
在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。
通过这次实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎。
同时也培养了我们遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。
很快我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习。
不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。
随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。
生产实习已经结束了,蓦然回首,在为期并不太久的几天实践中,我们收获了数不尽的财富,或许在我们以后的人生中都不会再有这样难得的机会了,大家共同维护着集体的利益,积极树立着学校的形象。
虽然没有经过长时间的锻炼,但给我带来的影响却远没有结束,它使我走出校园,走出课堂,走向社会,走上了与实践相结合的道路,到社会的大课堂上去见识世面、施展才华、增长才干、磨练意志,在实践中检验自己。
这几天的生产实习虽然比较辛苦,也不知道这是庆幸还是依恋,但回想起来才发觉,原来乏味中充满着希望,苦涩中流露出甘甜——这次生产实习是有趣的、丰富的、快乐的。
我亲身经历了从一块钢板到半成品,成品的伟大转变,我想这是没有去过的同学所难以体会到的。
这次实践经历所带给我的是一次能力的全面提升,我也认识到自己的很多不足,长期的学习使我远离了生产实习,动手能力特别弱,对压力的承受能力也不足。
也许有了这次的体验,会使我在以后的日子里更加坦然地面对工作中所遇到的每一难关。
经过这周的生产实习,我对机械设计制造及其自动化专业领域的知识有了更深,更广的认识。
以前在学校了解的知识太狭窄,只把目光停留在仅学的几门专业课上,而且仅有的几门专业课学的也不是很精通。
鱼类疾病的检验和诊断方法一、疾病的诊断依据目前,尚难于做到通过检测患病鱼体的各项生理指标而对鱼类疾病进行诊断,大多只能通过病鱼的症状和显微镜检查的结果作出确诊。
大致可以根据以下几条原则进行鱼病的诊断:1、判断是否由于病原体引起的疾病有些鱼类出现不正常的现象,并非是由于传染性或者寄生性病原体引起的,可能是由于水体中溶氧量低导致的鱼体缺氧、各种有毒物质导致的鱼体中毒等。
这些非病原体导致的鱼体不正常或者死亡现象,通常都具有明显不同的症状:(1)因为饲养在同一水体的鱼类受到来自环境的应激性刺激是大致相同的,鱼体对相同应激性因子的反应也是相同的,因此,鱼体表现出的症状比较相似,病理发展进程也比较一致。
(2)某些有毒物质引起鱼类的慢性中毒外,非病原体引起的鱼类疾病,往往会在短时间内出现大批鱼类失常甚至死亡。
(3)查明患病原因后,立即采取适当措施,症状可能很快消除,通常都不需要进行长时间治疗。
2、依据疾病发生的季节因为各种病原体的繁殖和生长均需要适宜的温度,而饲养水温的变化与季节有关。
所以,鱼类疾病的发生大多具有明显的季节性,适宜于低温条件下繁殖与生长的病原体引起的疾病大多发生在冬季,而适宜于较高水温的病原体引起的疾病大多发生在夏季。
3、依据患病鱼体的外部症状和游动状况虽然多种传染性疾病均可以导致鱼类出现相似的外部症状,但是,不同疾病的症状也具有不同之处,而且患有不同疾病的鱼类也可能表现出特有的游泳状态。
如鳃部患病的鱼类一般均会出现浮头的现象,而当鱼体上有寄生虫寄生时,就会出现鱼体挤擦和时而狂游的现象。
4、依据鱼类的种类和发育阶段因为各种病原体对所寄生的对象具有选择性,而处于不同发育阶段的各种鱼类由于其生长环境、形态特征和体内化学物质的组成等均有所不同,对不同病原体的感受性也不一样。
所以,鲫或者鲤的有些常见疾病,就不会在冷水鱼的饲养过程中发生,有些疾病在幼鱼中容易发生,而在成鱼阶段就不会出现了。
5、依据疾病发生的地区特征由于不同地区的水源、地理环境、气候条件以及微生态环境均有所不同,导致不同地区的病原区系也有所不同。
一、引言机械基础理论是机械工程领域的重要学科,它涉及机械设计、制造、使用和维护的各个方面。
为了加深对机械基础理论的理解和实践应用能力,我们开展了为期一个月的机械基础理论实训。
通过这次实训,我们对机械基础理论有了更深入的认识,以下是对实训过程的总结和心得体会。
二、实训内容1. 机械原理实训在机械原理实训中,我们学习了各种机械的工作原理、运动和动力学性能。
通过拆装和组装简单机械,我们了解了机械的运动规律、受力分析和动力传递过程。
实训过程中,我们重点学习了齿轮、连杆机构、曲柄滑块机构等基本机构的工作原理和设计方法。
2. 机械设计实训机械设计实训旨在培养我们运用机械设计原理进行实际设计的能力。
在实训过程中,我们学习了机械设计的基本流程,包括方案设计、结构设计、强度校核和绘制零件图等。
我们通过设计一个简单的机械装置,如齿轮减速器,了解了机械设计的基本步骤和注意事项。
3. 机械加工实训机械加工实训使我们掌握了机械加工的基本工艺和方法。
实训中,我们学习了金属切削原理、刀具选择、切削用量和加工精度等知识。
通过实际操作,我们了解了车、铣、刨、磨等基本加工方法,提高了自己的动手能力。
4. 机械制造工艺实训机械制造工艺实训让我们了解了机械制造的各个环节,包括铸造、焊接、热处理、表面处理等。
实训中,我们参观了生产现场,了解了各种工艺设备的操作方法和注意事项。
三、实训心得体会1. 理论与实践相结合通过本次实训,我们深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在学习机械基础理论时,我们不仅要掌握基本概念和原理,还要将理论知识应用于实际操作中,从而提高自己的实践能力。
2. 培养团队协作精神在实训过程中,我们分组进行学习和操作,这使我们学会了与他人合作,共同完成任务。
在团队协作中,我们学会了倾听他人意见、互相帮助,提高了自己的沟通能力和团队协作精神。
3. 增强动手能力通过实际操作,我们掌握了机械加工的基本工艺和方法,提高了自己的动手能力。
机械学习总结机械学习总结篇一1、理论和实践同等重要。
理论能指导实践,使你能事半功倍,实践能上升成为理论,为以后的设计打下基础。
从校门走出后,必须要重视实践经验的积累,要多学多问。
把校园学习的专业知识综合的应用起来,这十分重要。
2、机械设计需要个人不断积累不断思考,不能为了机械而机械,必须要有自己的想法,构成自己的风格,也要有创新。
3、此刻纯机械已经越来越少了,一般要求我们会一点电或者控制方面的知识了,还有就是会3D绘图和有限元分析也好好学学。
4、做事的态度很重要!凡事都要全力以赴,认真努力去做!5、把技术搞好就务必安心的学习,虚心向别人请教,耐心的对待每一个问题,不放过任何一个自己遇到的问题,要善于发现问题。
6、设计人员要不断的学习新知识,完善自己的知识结构,活到老学到老!7、对国外的新设备要跟踪,在设计上要有创新,搞设计的人必须要稳重,留意,仔细,对自己的设计要多提问题,有点自问自答的感觉!8、多到车间,多与一线老工人交流交流,你会发现让你豁然开朗的感觉的!9、多多帮忙你能帮上的人,这是双赢的行为!10、外语十分重要,个性是口语。
行业的专业英语也十分重要,这将对你看国外的资料以及与国外的技术人员交流有很大的帮忙!较后,说一句,要成为真正的机械工程师,不是一步就能完成的,要慢慢积累,路慢慢其修远兮,吾将上下而求索!机械学习总结篇二1、通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的潜力。
在整个设计过程中,我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图,和芯片上的选取。
这个方案总共使用了74ls248,cd4510各两个,74ls04,74ls08,74ls20,74ls74,ne555定时器各一个。
2、在设计过程中,经常会遇到这样那样的状况,就是心里想老着这样的接法能够行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试资料有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
现代机械强度理论及应用学期总结报告现代机械强度理论及应用这门课程主要阐述了材料和零件的强度概念,强度理论、强度与寿命设计、疲劳强度与可靠性、现代强度理论应用等。
现代机械强度理论及应用是以机械学和力学为基础,分析零件失效断裂问题,以现代测试手段和计算机结合处理问题。
基本假设是无缺陷的连续均匀构件受静载荷作用。
设计准则是最大载荷下构件危险点的工作应力σ小于构件材料所需应力。
一.材料和零件的疲劳强度现代强度理论中的疲劳强度理论包括疲劳强度可靠性和疲劳寿命可靠性;强度理论的基础是弹性力学和断裂力学,与现代测试技术、计算机技术、优化技术、摩擦学等相结合。
工程构建的破坏性主要有三种:磨损、腐蚀和断裂。
造成断裂的原因很多,有过载、低温脆性断裂、应力腐蚀、氢脆、镉脆、疲劳等。
强度的力学基础:弹性力学主要是指在允许的情况下,分析变形应变问题,分析弹性方程,物理方程、分析应力应变的关系。
塑性力学时零件在整个变形中,不能完全恢复,按变形理论分析,根据屈服准侧来分析。
断裂力学中则研究裂纹的发展速度。
材料、零件和构件在循环加载下,它是在某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。
循环应力在工程上引起的疲劳破坏的应力或应变有时呈周期性变化,有时是随机的。
在疲劳试验中人们常常把它们简化成等幅应力循环的波形,并用一些参数来描述。
图1中σmax和σmin是循环应力的最大和最小代数值;γ=σmin/σmax是应力比;σm=(σmax+σmin)/2是平均应力;σa=(σmax-σmin)是应力幅。
当σm=0时,σmax与σmin的绝对值相等而符号相反,γ=-11,称为对称循环应力;当σmin=0时,γ=0称为脉动循环应力。
曲线 S-N曲线中的S为应力(或应变)水平,N为疲劳寿命。
S-N 曲线是由试验测定的,试样采用标准试样或实际零件、构件,在给定应力比γ的前提下进行,根据不同应力水平的试验结果,以最大应力σmax或应力幅σa 为纵坐标,疲劳寿命N为横坐标绘制S-N曲线。
当循环应力中的σmax小于某一极限值时,试样可经受无限次应力循环而不产生疲劳破坏,该极限应力值就称为疲劳极限,图2中S-N曲线水平线段对应的纵坐标就是疲劳极限。
而左边斜线段上每一点的纵坐标为某一寿命下对应的应力极限值,称为条件疲劳极限。
疲劳特征零件、构件的疲劳破坏可分为3个阶段:①微观裂纹阶段。
在循环加载下,由于物体的最高应力通常产生于表面或近表面区,该区存在的驻留滑移带、晶界和夹杂,发展成为严重的应力集中点并首先形成微观裂纹。
此后,裂纹沿着与主应力约成45°角的最大剪应力方向扩展,裂纹长度大致在0.05毫米以内,发展成为宏观裂纹。
②宏观裂纹扩展阶段。
裂纹基本上沿着与主应力垂直的方向扩展。
③瞬时断裂阶段。
当裂纹扩大到使物体残存截面不足以抵抗外载荷时,物体就会在某一次加载下突然断裂。
对应于疲劳破坏的3个阶段,在疲劳宏观断口上出现有疲劳源、疲劳裂纹扩展和瞬时断裂3个区。
疲劳源区通常面积很小,色泽光亮,是两个断裂面对磨造成的;疲劳裂纹扩展区通常比较平整,具有表征间隙加载、应力较大改变或裂纹扩展受阻等使裂纹扩展前沿相继位置的休止线或海滩花样;瞬断区则具有静载断口的形貌,表面呈现较粗糙的颗粒状。
扫描和透射电子显微术揭示了疲劳断口的微观特征,可观察到扩展区中每一应力循环所遗留的疲劳辉纹。
疲劳寿命在循环加载下,产生疲劳破坏所需应力或应变的循环次数。
对零件、构件出现工程裂纹以前的疲劳寿命称为裂纹形成寿命。
工程裂纹指宏观可见的或可检的裂纹,其长度无统一规定,一般在0.2~1.0毫米范围内。
自工程裂纹扩展至完全断裂的疲劳寿命称为裂纹扩展寿命。
总寿命为两者之和,因工程裂纹长度远大于金属晶粒尺寸,故可将裂纹作为物体边界,并将其周围材料视作均匀连续介质,应用断裂力学方法研究裂纹扩展规律。
由于S-N曲线是根据疲劳试验直到试样断裂得出的,所以对应于S-N曲线上某一应力水平的疲劳寿命N是总寿命。
在疲劳的整个过程中,塑性应变与弹性应变同时存在。
当循环加载的应力水平较低时,弹性应变起主导作用;当应力水平逐渐提高,塑性应变达到一定数值时,塑性应变成为疲劳破坏的主导因素。
为便于分析研究,常按破坏循环次数的高低将疲劳分为两类:①高循环疲劳(高周疲劳)。
作用于零件、构件的应力水平较低,破坏循环次数一般高于104~105的疲劳、弹簧、传动轴等的疲劳属此类。
②低循环疲劳(低周疲劳)。
作用于零件、构件的应力水平较高,破坏循环次数一般低于104~105的疲劳,如压力容器、燃气轮机零件等的疲劳。
实践表明,疲劳寿命分散性较大,因此必须进行统计分析,考虑存活率(即可靠度)的问题。
具有存活率p(如95%、99%、99.9%)的疲劳寿命Np的含义是:母体(总体)中有p的个体的疲劳寿命大于Np。
而破坏概率等于(1-p)。
常规疲劳试验得到的S-N曲线是p=50%的曲线。
对应于各存活率的p的S-N曲线称为p-S-N曲线。
环境影响某些零件、构件是在高于或低于室温下工作,或在腐蚀介质中工作,或受载方式不是拉压和弯曲而是接触滚动等,这些不同的环境因素可使零件、构件产生不同的疲劳破坏。
最常见的有接触疲劳、高温疲劳、热疲劳和腐蚀疲劳。
此外,还有微动磨损疲劳和声疲劳等。
①接触疲劳。
零件在高接触压应力反复作用下产生的疲劳。
经多次应力循环后,零件的工作表面局部区域产生小片或小块金属剥落,形成麻点或凹坑。
接触疲劳使零件工作时噪声增加、振幅增大、温度升高、磨损加剧,最后导致零件不能正常工作而失效。
在滚动轴承、齿轮等零件中常发生这种现象。
②高温疲劳。
在高温环境下承受循环应力时所产生的疲劳。
高温是指大于熔点1/2以上的温度,此时晶界弱化,有时晶界上产生蠕变空位,因此在考虑疲劳的同时必须考虑高温蠕变的影响。
高温下金属的S-N曲线没有水平部分,一般用 107~108次循环下不出现断裂的最大应力作为高温疲劳极限;载荷频率对高温疲劳极限有明显影响,当频率降低时,高温疲劳极限明显下降。
③热疲劳。
由温度变化引起的热应力循环作用而产生的疲劳。
如涡轮机转子、热轧轧辊和热锻模等,常由于热应力的循环变化而产生热疲劳。
④腐蚀疲劳。
在腐蚀介质中承受循环应力时所产生的疲劳。
如船用螺旋桨、涡轮机叶片、水轮机转轮等,常产生腐蚀疲劳。
腐蚀介质在疲劳过程中能促进裂纹的形成和加快裂纹的扩展。
其特点有:S-N曲线无水平段;加载频率对腐蚀疲劳的影响很大;金属的腐蚀疲劳强度主要是由腐蚀环境的特性而定;断口表面变色等。
二、疲劳强度寿命设计各种产品的使用寿命都是有限的,在使用中会不断磨损,产生裂纹或老化等,以致发生故障。
发生故障的产品有两种情形:一种是发生故障后就报废;另一种是发生故障以后还有可能修复,继续使用。
前者称为不可修复产品,后者称为可修复产品。
零件的疲劳寿命设计方法包括:无限寿命设计法,有限寿命设计法,局部应力应变法,损伤容限设计法。
我们重点学习了无限寿命设计法,局部应力应变分析法。
无限寿命分析法的出发点是零件在设计应力下能够长期安全使用。
使用条件包括:(1)等幅加载时,工作应力σmax <σ-1 (疲劳极限)。
(2)变幅、交变应力中,如果超过疲劳极限的过载应力数值不大、作用次数又很少时,可忽略,而按作用次数较多的最大交变应力σmax <σ-1 时进行设计。
适用范围(1)零件在低于疲劳极限的应力下具有无限寿命,也就是说,当零件的工作应力小于疲劳极限时,零件能够长期安全使用。
(2)使用范围:地面上固定不动的民用机械。
对这些机械的重量常没有严格限制,往往使用无限寿命法设计。
航空航天设备不用此法,但是该方法是航空航天设备所应用的有限寿命设计的基础。
常常是先用静强度设计确定出零件尺寸,再用这种方法进行疲劳强度校核。
常规的名义应力疲劳是以名义应力为基本设计参数进行疲劳设计。
但实际上,决定零件疲劳强度和寿命的是应变集中处的最大局部应变和应力。
因此,20世纪60年代人们在低周疲劳计算公式的基础上,提出了一种估算疲劳寿命的新方法,即局部应力应变分析法。
局部应力应变分析法德出发点有四个方面;(1)零件的疲劳破坏都要从应变集中部位的最大局部应变处首先起始。
(2)在裂纹萌生以前,都要产生一定的塑性变形。
(3)局部塑性变形时疲劳裂纹萌生和扩展的先决条件。
(4)决定零件疲劳强度和寿命的,是应变集中处的最大局部应力应变。
根据局部应力应变分析法可见,只要最大局部应力应变相同,疲劳寿命就相同。
因而,应力集中零件的疲劳寿命,可以认为与局部应力应变值相等的光滑试样的疲劳寿命相同,可以用光滑试样的应变-寿命曲线进行分析,也可使用局部应力应变值相等的光滑试样进行疲劳试验来模拟。
三.现代强度理论应用现代强度理论应用包括特殊载荷与环境下的疲劳强度、接触应力与接触强度、零部件的结构强度优化设计及微动磨损及其疲劳强度。
其中特殊载荷与环境下的疲劳强度包括:复合应力疲劳、冲击疲劳、腐蚀疲劳、高低温疲劳与热疲劳、微动磨损疲劳与接触疲劳。
在复合应力情况下,可以由实际的复合应力计算出一个等效应力σe,使材料或零件在等效应力σe下的疲劳强度与实际复合应力下的疲劳强度相等。
因此,在计算出等效应力σe以后,只需对等效应力下的疲劳强度进行校核,即可确定出零件的疲劳强度是否合乎要求。
冲击疲劳时由重复冲击载荷引起的疲劳,当零件破坏时,若受到的冲击次数少于某个数值,则零件的断裂与受到一次冲击时相同。
当冲击次数大于105次时,零件的断口具有典型的疲劳断裂特征,零件的破坏属于疲劳破坏。
冲击疲劳时的S-N曲线与平稳加载下的S-N曲线形状相似。
因此,也可以由S-N曲线确定出冲击疲劳极限值。
腐蚀疲劳时腐蚀介质和应力共同作用,能大大降低零件的疲劳强度,是腐蚀介质与静应力共同作用产生的腐蚀破坏现象。
应力腐蚀也是一种由缓慢的裂纹扩展而导致的破坏过程,它与疲劳破坏过程很相似,但这时只有静应力,而无变应力,所以又称为静疲劳。
预腐蚀疲劳时腐蚀介质和变应力未同时作用,它只是两种过程的机械组合。
而腐蚀疲劳则是一种腐蚀介质与变应力联合作用互相促进的破坏过程。
腐蚀疲劳时,变应力增强介质的腐蚀作用,而腐蚀介质又加快了变应力下的疲劳破坏,因而两者共同作用比分别作用更加有害。
微动磨损时指两块相互压紧的材料,在同时承受横向载荷的条件下,由于接触面间的微小往复相互错动而产生的疲劳失效。
工作中发生微动磨损的情况有压配合、销钉连接、螺栓和压紧的钢板弹簧等。
微动磨损可以大大降低高周疲劳强度,微动磨损疲劳强度可以降至材料疲劳强度的5%-10%。
对低周疲劳来说,由于它以裂纹扩展寿命为主,微动磨损的影响不大。