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51种国产机械材料的S-N曲线表达式,设计人员必备

声振之家2019-06-20 04:43:08


导读:本文提供了51种国产机械材料的S-N曲线表达式, 是机械设计人员必备的资料



零件S-N曲线是名义应力有限寿命设计法的基础。用全尺寸零件进行疲劳试验是取得零件S-N曲线的最精确方法。但是,在设计阶段,零件尚未制造出来,而且,用全尺寸零件进行疲劳试验费用很高,往往没有条件这样做。常用的方法是利用材料S-N曲线推导出零件S-N曲线。因此,材料S-N 曲线又是零件S-N曲线的基础。


材料S-N曲线一般都是用旋转弯曲疲劳试验得出的, 其表达式为:


上式可简化为如下形式:


N0为S-N曲线转折点的疲劳寿命如图:


郑州机械研究所和上海材料研究所等单位通过大量疲劳试验得出的材料S-N曲线,其系数a、b和转折点寿命N0值列于下表。


上表所列46种具有N0数据的国产机械材料中,有7 种为正火碳钢(包括正火及轧态),有26 种为淬火钢(包括调质、淬火后中温回火和淬火后低温回火),,1 种渗碳钢, 一种电渣重熔钢,,12 种铸钢和铸铁。对表中的N0值进行分析后可以看出,调质钢的lgN0值多数在6上下波动, 其N0的中值寿命为lgN0=6.04,因此,当缺乏N0数据时, 可以保守地取用lgN0=6;正火钢N0的中值寿命为lgN0=6 .5当缺乏正火钢的N0试验数据时,可以保守地取用lgN0=6 .5;铸铁和铸钢的N0中值寿命为lgN0=6 .6,当缺乏铸钢和铸铁的N0验数据时, 可以保守地取用lgN0=6 .6。当材料的牌号相同, 热处理制度也相同, 且抗拉强度σb也相同或很接近时, 可以直接使用表中查出的a 、b 和N0值数据。若材料牌号相同, 热处理方式也相同, 但σb不同时, b和N0值仍可取用查出的数值, 而a值则必须按σb 的不同作如下改变:


本文相关内容摘自《机械设计》1999年第11期《有限寿命疲劳设计法的基础曲线》,作者赵少汴。该文研究了零件S-N曲线的系数a 、b和转折点寿命N0的确定方法, 推导出了a、b的计算公式,给出了理想化S -N 曲线的合理表达式。感兴趣的可以查看原文!



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