注評考試《機電設備評估基礎》知識點：疲勞壽命理論基本概念

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　　知識點：疲勞壽命理論基本概念

　　（一）應力

　　1.內力：物體的一部分對另一部分的機械作用。

　　2.應力：應力就是單位面積上的內力。

　　σ：正應力，法向應力，與截面垂直，正應力表示零件內部相鄰兩截面間拉伸和壓縮的作用；

　　τ：切應力，剪應力，與截面平行，切應力表示相互錯動的作用，正應力和切應力的向量和稱為總應力。

　　正應力和切應力是度量零件強度的兩個物理量，常用單位是兆帕（MPa）。

　　（二）應變

　　1.外力作用引起的形狀和尺寸的相對改變，是一個相對數。

　　2.當外力去掉以后，物體能完全恢復到原來的狀態，那么這就叫做彈性應變；

　　如果只能部分恢復到原來的狀態，那么殘留下來的那一部分變形稱為塑性應變。

　　【提示】與正應力對應的是線應變，與切應力對應的是角應變。

　　（三）材料強度

　　如圖所示為低碳鋼試棒在受軸向靜拉力時，軸向負荷P與絕對軸向變形Δl的關系曲線。

　　1.負荷較小時，材料的軸向變形與負荷成線性關系；負荷超過Pp后，呈非線性關系。保持線性關系的最大負荷為比例極限負荷Pp.與該點相對應的應力稱為比例極限，用σp表示，也就是應力與應變為線性關系的最大應力。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　2.負荷小于Pe時，材料的變形為彈性變形，大于Pe時則產生塑性變形，與該點相對應的應力為彈性極限σe。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　3.當負荷增大到一定值時，在負荷不增加或減小的情況下，試樣還繼續伸長，這種現象叫屈服。屈服階段的最小負荷是屈服點的負荷Ps，與之對應的應力稱為屈服極限，用σs表示。

　　【提示】對沒有出現明顯屈服現象的材料，用產生0.2%殘余變形的應力作為條件屈服極限。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　4.當負荷達到一個最大值Pb，試樣的某一截面開始急劇縮小，致使負荷下降，該負荷為強度極限負荷。與之相對應的應力稱為強度極限或抗拉強度，用σb表示。它是材料拉斷前的最大應力。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　5.當負荷達到PK時，試樣斷裂。這個負荷稱為斷裂負荷。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　【提示】屈服極限σs、強度極限σb是評價材料靜強度的重要指標。

　　圖6-2 低碳鋼的拉伸圖

　　【小結】

　　（四）許用應力

定義	許用應力是機械設計中，允許零件或構件承受的最大應力值。
公式	對于塑性材料（大多數結構鋼、鋁合金等）：
	對于脆性材料（高強度鋼、鑄鐵等）：