弯曲疲劳极限 拉伸疲劳极限
衡量金属材料力学性能的指标名称、符号、基本单位及其含义说明
疲劳
金属材料在极限强度以下，长期承 受交变负荷（即大小、方向反复变化 的载荷）的作用，在不发生显著塑性 变形的情况下而突然断裂的现象，称 为疲劳
δ10
压头类型
总试验 洛氏硬
力F
度范围
1
式值中=100K，─H─RB常的数K，值H=1R3C0及HRA的K
洛 氏硬
──压痕深度(mm)
度机
0.002──试验机刻度盘上每一 小格所代表的压痕深度(mm)，每一 小格既表示洛氏硬度一度
MPa 式中
──压头上的载荷（N） ──压痕表面积(mm2)
维 氏硬 度机
百分
拉 伸试 验机
金属受外力作用被拉断以后，其横 截面的缩小量与原来横截面积相比的
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断面收缩率
ψ
率
％
式中 积
F1──试样断裂处的横截面 F0──试样原来的横截面积
拉
伸试
MPa 式中
验机 ──试样产生永久变形 或万
为0.2%时的负载（N） F ──试样横截面积
（mm2）
能材 料试 验机
按试验结果绘制的“在给定温度
MPa
下应力与破断时间关系的双对数或 半对数坐标曲线图”，从这些曲线 上利用内插或外推法，即可获得在 规定条件下的持久强度及其他设计
持 久试 验机
上需要数据
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抗弯强度 抗压强度 抗剪强度
(适用于脆性材料)
弯
σbb
疲劳分析OptiStruct 2019
OptiStruct疲劳分析内容提纲•疲劳破坏机理及影响因素•疲劳分析方法•高周疲劳之单轴疲劳•高周疲劳之多轴疲劳•低周疲劳之单轴疲劳•低周疲劳之多轴疲劳•无限寿命疲劳•焊点疲劳•焊缝疲劳•随机振动疲劳•扫频疲劳疲劳破坏机理及影响因素什么是疲劳？•在某点或某些点承受扰动载荷，经过足够多的循环扰动作用之后形成裂纹，裂纹扩展最终导致结构破坏的过程称之为疲劳。
•特点：在远低于静强度的载荷下(eg.20%~60% uts)，结构失效。
Classic appearance of a fatiguecracked railway axle fromGlynn, 1844疲劳破坏机理•金属疲劳破坏三阶段−裂纹萌生−疲劳裂纹扩展−失稳断裂•金属在循环载荷作用下，在薄弱的晶粒间沿着晶面产生塑形应变，金属晶粒产生滑移，金属表面出现滑移线，滑移线随循环次数增加而汇集成表面滑移带，发展成驻留滑移带，最终形成裂纹ExtrusionUndeformedmaterialIntrusionLoading Unloading•驻留滑移带•微裂纹的产生−微裂纹一般产生于表面−微裂纹的产生是一个随机过程−滑移面趋向大致与主应力轴成450，这个阶段裂纹扩展很慢。
−滑移带上往往萌生有很多条微裂纹，绝大多数裂纹很早停止扩展。
−随着循环载荷的继续施加，少数微裂纹互相连接•高周疲劳寿命预测主要是在裂纹萌生段•裂纹扩展方向由早期的450，转为与拉应力垂直的方向•只剩下一条主裂纹•裂纹扩展较第一阶段快•当裂尖应力强度因子大于断裂韧性，裂纹失稳扩展，结构破坏•低周疲劳寿命预测主要在裂纹扩展段疲劳寿命影响因素-1•应力应变幅值−疲劳寿命的控制因素•平均应力−受拉平均应力使裂纹张开，有利于裂纹扩展，减小疲劳寿命−受压平均应力使裂纹闭合，不利于裂纹扩展，增大疲劳寿命•载荷形式的影响−弯曲疲劳极限大于拉伸疲劳极限，拉伸疲劳极限大于扭转疲劳极限•尺寸效应−大尺寸存在缺陷多，易于疲劳破坏−小尺寸存在缺陷少，不易于疲劳破坏疲劳寿命影响因素-2•表面光洁度影响−表面粗糙，易于裂纹萌生，疲劳寿命短•表面处理的影响−通过引入压缩残余应力，抑制疲劳裂纹的萌生，提高疲劳寿命•加载频率−200Hz内频率影响不大−较高频率下，应变速率高，材料强度有所提升，疲劳寿命高•温度影响−金属材料的疲劳极限随温度的降低而增加11疲劳分析方法12疲劳分析方法•通过光滑试件试验，建立应力循环SN、应变循环EN曲线•将结构上的点类比光滑试件，通过结构点上的等效应力幅、应变幅查询SN、EN曲线，得到结构点的循环寿命•由于实际结构与标准试件的尺寸、载荷、表面处理等的差异，在疲劳寿命评估时需要进行相应的修正。
疲劳试验标准
疲劳试验标准疲劳试验是指在特定载荷或应力作用下，材料或构件在一定条件下进行循环加载，以模拟实际工作中的疲劳破坏情况，从而评定材料或构件的疲劳性能。
疲劳试验标准是对疲劳试验进行规范和标准化的要求，其制定的目的是为了保证试验结果的准确性和可比性，为材料和构件的设计、生产和使用提供依据。
一、疲劳试验标准的分类。
根据不同的试验对象和试验目的，疲劳试验标准可以分为金属材料疲劳试验标准、混凝土疲劳试验标准、复合材料疲劳试验标准等。
其中，金属材料疲劳试验标准是最为常见和重要的一类，其主要包括拉伸-压缩疲劳试验、弯曲疲劳试验、扭转疲劳试验等内容。
二、疲劳试验标准的要求。
1. 试验条件的确定，包括载荷类型、频率、试样尺寸、环境条件等。
2. 试验方法的规范，包括试验过程的控制、数据采集和处理方法等。
3. 试验结果的评定，包括疲劳寿命、疲劳极限、疲劳裂纹扩展速率等指标的评定方法。
4. 试验设备和仪器的要求，包括试验机、应变计、测力传感器等设备的选用和校准要求。
5. 试验报告的内容，包括试验目的、试验方法、试验结果和分析等内容的详细记录。
三、疲劳试验标准的意义。
疲劳试验标准的制定和执行对于材料和构件的设计、生产和使用具有重要意义。
首先，它可以评定材料的疲劳性能，为材料的选用提供依据；其次，它可以评定构件的耐久性能，为构件的设计和改进提供依据；最后，它可以评定材料和构件在特定工况下的寿命，为工程结构的安全评定提供依据。
四、疲劳试验标准的发展趋势。
随着材料科学和试验技术的不断发展，疲劳试验标准也在不断更新和完善。
未来，疲劳试验标准将更加注重多尺度、多尺寸、多工况的综合试验方法，更加注重试验数据的数字化、标准化和信息化管理，以适应材料和构件疲劳性能评定的新需求。
总之，疲劳试验标准是对疲劳试验进行规范和标准化的要求，其制定的目的是为了保证试验结果的准确性和可比性，为材料和构件的设计、生产和使用提供依据。
随着材料科学和试验技术的不断发展，疲劳试验标准也在不断更新和完善，以适应新的需求和挑战。
材料的常用力学性能有哪些
材料的常用力学性能有哪些材料的常用力学性能指标有哪些材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能.锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等.(1)强度强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力.强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,常用的强度指标有屈服强度σS或σ0.2和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn和持久强度σD.(2)塑性塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力.塑性指标包括:伸长率δ,即试样拉断后的相对伸长量;断面收缩率ψ,即试样拉断后,拉断处横截面积的相对缩小量;冷弯(角)α,即试件被弯曲到受拉面出现第一条裂纹时所测得的角度.(3)韧性韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力.韧性常用冲击功Ak和冲击韧性值αk表示.Αk值或αk值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化.而且Ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性.表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性δ,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力.(4)硬度硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标.硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样.最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力.而肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小.因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标.力学性能主要包括哪些指标材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征.性能指标包括:弹性指标、硬度指标、强度指标、塑性指标、韧性指标、疲劳性能、断裂韧度.钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.金属材料的力学性能指标有哪些一:弹性指标1.正弹性模量2.切变弹性模量3.比例极限4.弹性极限二:强度性能指标1.强度极限2.抗拉强度3.抗弯强度4.抗压强度5.抗剪强度6.抗扭强度7.屈服极限(或者称屈服点)8.屈服强度9.持久强度10.蠕变强度三:硬度性能指标1.洛氏硬度2.维氏硬度3.肖氏硬度四:塑性指标1:伸长率(延伸率)2:断面收缩率五:韧性指标1.冲击韧性2.冲击吸收功3.小能量多次冲击力六:疲劳性能指标1.疲劳极限(或者称疲劳强度) 七:断裂韧度性能指标1.平面应变断裂韧度2.条件断裂韧度衡量钢材力学性能的常用指标有哪钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能.1. 屈服强度钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征.屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型.低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有.2. 抗拉强度单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值.由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备.3. 伸长率伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比.伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏.伸长率越大,钢材的塑性和延性越好.屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标.钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定.4. 冷弯性能根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格.冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求.重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证.5. 冲击韧性冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量.单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能.韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大.韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求.力学性能指标符号是什么?任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式外力的作用.如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用;柴油机上的连杆,在传递动力时,不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等.这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力.这种能力就是材料的力学性能.金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标.1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力.强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为σ,单位为MPa.工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度.屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示.抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用σb表示.对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其强度设计的依据.1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力.工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率.伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号δ表示.断面收缩率指试样拉断后,断面缩小的面积与原来截面积之比,用y表示.伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之,塑性越差.良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件.1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力.硬度的测试方法很多,生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种.(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷P的作用下压入被测试金属表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径d,以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值.布氏硬度指标有HBS和HBW,前者所用压头为淬火钢球,适用于布氏硬度值低于450的金属材料,如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为450~650的金属材料,如淬火钢等.布氏硬度测试法,因压痕较大,故不宜测试成品件或薄片金属的硬度.(二)洛氏硬度试验法洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为f1.558mm(1/16英寸)的淬火钢球为压头,以一不定的载荷压入被测试金属材料表面,根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值.常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压为600N时,用HRA表示.其测量范围为60~85,适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件.采用f1.588mm淬火钢球为压头,施加压力为1000N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为25~100,适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等.采用120°金刚石圆锥体为压头,施加压力为1500N时,用HRC表示,其测量硬度值范围为20~67,适于测量淬火钢、调质钢等.洛氏硬度测试,操作迅速、简便,且压痕小不损伤工件表面,故适于成品检验.硬度是材料的重要力学性能指标.一般材料的硬度越高,其耐磨性越好.材料的强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高.1.1.4 冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性,用ak表示,单位为J/cm2.冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定,即把被测材料做成标准冲击试样,用摆锤一次冲断,测出冲断试样所消耗的冲击AK,然后用试样缺口处单位截面积F上所消耗的冲击功ak表示冲击韧性.ak值越大,则材料的韧性就越好.ak值低的材料叫做脆性材料,ak值高的材料叫韧性材料.很多零件,如齿轮、连杆等,工作时受到很大的冲击载荷,因此要用ak值高的材料制造.铸铁的ak值很低,灰口铸铁ak值近于零,不能用来制造承受冲击载荷的零件.低碳钢的力学性能指标低碳钢由于含碳量低,它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的,拉伸开始时,低碳钢试棒受力大,先发生变形,随着变形的增大,受力逐渐减小,当试棒断开的瞬间,受力为“0”,其受力曲线是呈正弦波>0的形状.铸铁由于轫性差,拉伸开始时,受力是逐步加大的,当达到并超过它的拉伸极限时,试棒断开,受力瞬间为“0”,其受力曲线是随受力时间延长,一条直线向斜上方发展,试棒断开,直线垂直向下归“0”.同样的道理:低碳钢抗压缩的能力比铸铁要低,当对低碳钢试块进行压缩实验时,受力逐渐加大,试块随外力变形,当试块变形达到极限时,其受力也达到最大值,其受力曲线是一条向斜上方的直线.铸铁则不然,开始时与低碳钢受力情况基本相同,只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时,受力逐渐减小,直到试块在外力下被破坏(裂开),受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同.以上就是低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点.简述常用力学性能指标在选材中的意义?钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性.简单的可这样解释:强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力.常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV.硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力.有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ.塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk.冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强.一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝.＂钢材的主要力学性能指标有哪些(1)拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标,包括屈服强度、抗拉强度和伸长率.屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据.抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数.强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料.钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性.在工程应用中,钢材的塑性指标通常用伸长率表示.伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力.伸长率越大,说明钢材的塑性越大.试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率.对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求.预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,抗拉强度高,无明显的屈服阶段,伸长率小.由于屈服现象不明显,不能测定屈服点,故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度,称条件屈服强度,用σ0.2表示.(2)冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力.钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响.除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而可使钢材出现脆性断裂,这种性质称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度.脆性临界温度的数值愈低,钢材的低温冲击性能愈好.所以,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材.(3)疲劳性能受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏.疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往造成灾难性的事故.钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高.硬度硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
机械设计总论附螺纹连接答案
一、填空题1、 若一零件的应力循环特性r=+0.5，二a =70N/mm 2，则此时 5为210N/ mm 2，二max 为 280 N/mm 2，-口和为 140 N/mm 2。
2、 材料对称循环弯曲疲劳极限 二i =300N/mm 2，循环基数 N °=106， 寿命指数 m=9，当应力循环次数N=105时，材料的弯曲疲劳极限2<1N =387.5N/mm 。
3、 在变应力工况下，机械零件的损坏将是疲劳断裂，这种损坏的断 面包括光滑区和粗糙区。
4、 机械零件常见的失效形式有整体断裂、过大的残余变形、表面破 坏、正常工作条件的破坏。
5、 螺纹的公称直径是指螺纹的_大径_。
6、 粗牙螺纹的定义是 _同一螺纹公称直径下螺距最大的那种规格的螺纹 。
7、 螺纹的升角是指螺纹 中径处的升角，拧紧螺母时效率公式为n 一 tgWtg 「 6)&在螺纹连接中，当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔、采用 普通螺栓连接时，往往采用螺钉—连接或双头螺柱连接。
9、三角形螺纹主要用于 联接，而矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于 传动。
《机械设计》作业一 姓名班级学号成绩机械设计总论及螺纹连接10、螺纹连接常用的防松方法有摩擦防松、机械防松、破坏防松11、螺纹连接的拧紧力矩包括克服螺纹副相对转动的阻力矩和螺母与被联接件支承面间的摩擦阻力矩。
12、计算螺栓强度时用螺栓的小径，分析螺纹的受力时用螺栓的中径。
13、仅承受预紧力的是紧螺栓连接强度计算时，螺栓危险截面上有拉伸和扭转载荷联合作用。
因此，在截面上有拉应力和剪应力。
14、采用经机械加工制成的凸台或沉头座孔做为螺栓与螺母接触的支承面是为了避免螺栓受到偏心载荷。
15、螺栓强度等级标记6.6级，6 6 10=360MPa表示材料的屈服强度；螺母强度等级标记8级，8 100=800MPa S示材料的抗拉强度。
16、对于重要的联接不宜用小于M12-M16的螺栓主要是因为避免预紧时拧断螺栓。
金属材料的疲劳极限标准
金属材料的疲劳极限标准1. 引言1.1 疲劳极限的定义疲劳极限是指金属材料在受到交变应力作用下所能承受的疲劳载荷的极限值。
疲劳极限与金属材料的抗疲劳性能密切相关，是评价金属材料抗疲劳性能的重要指标之一。
疲劳极限通常用应力水平表示，即在特定的应力幅值下，金属材料经过一定次数的循环载荷后出现裂纹和破坏的应力值。
疲劳极限是金属材料在实际工程中使用时需要考虑的重要参数，对于确保金属部件在长期使用过程中不会因为疲劳破坏而影响工作安全具有重要意义。
疲劳极限的测定需要进行大量的实验研究和数据分析，以确保结果的准确性和可靠性。
金属材料的疲劳极限还受到多种因素的影响，如材料的化学成分、热处理工艺、表面处理等，需要综合考虑这些因素才能准确评估金属材料的疲劳性能。
1.2 金属材料的疲劳极限金属材料的疲劳极限是指在连续循环加载下，金属材料所能承受的最大变形次数或载荷幅度。
对于金属材料来说，疲劳极限是一项至关重要的性能指标，它直接影响着材料在实际工程中的可靠性和安全性。
金属材料的疲劳极限可以通过实验测试来确定，通常采用旋转弯曲、拉伸、扭转等不同加载方式进行试验。
通过对金属材料进行疲劳测试，可以得到不同载荷条件下的疲劳曲线，从而确定材料的疲劳性能和疲劳寿命。
金属材料的疲劳极限受多种因素影响，包括材料的化学成分、晶粒结构、微观缺陷等。
对于不同类型的金属材料，其疲劳极限标准也有所不同，因此在工程设计和材料选择过程中，需要根据具体的应用要求来确定合适的金属材料及其疲劳极限要求。
疲劳极限的重要性在于可以帮助工程师评估材料的使用寿命和安全性，从而设计出更加可靠和耐久的工程结构。
研究金属材料的疲劳极限标准对于提高材料的抗疲劳性能和延长材料的使用寿命具有重要意义。
2. 正文2.1 金属材料的疲劳损伤金属材料在受到循环载荷作用时，会产生疲劳损伤。
这种损伤是由于金属内部的微观缺陷在受力的作用下逐渐扩展，最终导致材料的破坏。
疲劳损伤的形式主要有裂纹的扩展和表面损伤两种。
弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。
还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。
1弹性材料的分类1.1按化学成分分类弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。
1.2按使用特性分类根据弹性材料使用特性，可作如下分类：1.2.1通用弹簧钢(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。
(2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。
(3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2.2弹性合金(1)耐蚀高弹性合金(2)高温高弹性合金(3)恒弹性合金(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2.1弹性模量钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。
公式如下：ε=σ/E式中ε—应变（变形大小）σ—应力（外力大小）E—拉伸弹性模量拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。
工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G ）。
拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G=)1(2μ+E ，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3～1/4之间。
E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=348nDGd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644）。
碳纤维复合材料疲劳试验方法
碳纤维复合材料疲劳试验方法
碳纤维复合材料是一种轻质高强度的材料，常用于航空航天、汽车、运动器材等领域。
在使用过程中，碳纤维复合材料会遭受到反复加载，导致疲劳损伤。
因此，需要进行疲劳试验来评估其耐久性能。
疲劳试验是通过在规定的载荷条件下进行多次循环加载和卸载，以模拟实际使用极限条件下的疲劳损伤，评估材料的耐久性能。
对于碳纤维复合材料的疲劳试验，常用的方法有拉伸疲劳试验和弯曲疲劳试验两种。
拉伸疲劳试验是将试样放入拉伸试验机中，在规定的载荷条件下进行循环加载和卸载，以评估材料在拉伸状态下的疲劳行为。
试验过程中，需要控制载荷的频率、振幅、载荷比等参数，实时监测试样的变形和裂纹扩展情况。
弯曲疲劳试验是将试样放入弯曲试验机中，在规定的载荷条件下进行循环加载和卸载，以评估材料在弯曲状态下的疲劳行为。
试验过程中，需要控制弯曲半径、载荷频率、振幅、载荷比等参数，实时监测试样的变形和裂纹扩展情况。
在进行疲劳试验时，还需要注意试样的制备、表面处理、加载方式、温度控制等因素对试验结果的影响。
同时，通过对试验结果的分析和评估，可以确定材料的疲劳寿命、疲劳极限和疲劳损伤机理，为材料设计和使用提供参考依据。
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弯曲疲劳极限拉伸疲劳极限
弯曲疲劳极限和拉伸疲劳极限是材料力学中重要的概念，对于设
计和使用材料的工程师都具有重要的意义。
本文将分别介绍弯曲疲劳
极限和拉伸疲劳极限的概念、测试方法以及影响因素。
弯曲疲劳极限是指材料在经过多次循环加载后，由于应力集中或
者应力变化而导致的弯曲疲劳破坏的极限应力或应变。
弯曲疲劳极限
的测试通常采用弯曲试验机进行，主要包括三点弯曲试验和四点弯曲
试验。
在测试过程中，样品会经历多次的加载和卸载，通过观察试验
结果中材料的寿命曲线，可以确定弯曲疲劳极限。
弯曲疲劳极限的值与材料的性质、形状、尺寸、处理方式等因素
有关。
一般来说，材料的强度、韧性、硬度等性能越好，其弯曲疲劳
极限也越高。
材料的晶界、组织结构、化学成分等也会对弯曲疲劳极
限产生影响。
此外，加载频率、温度、湿度等环境条件也是影响弯曲
疲劳极限的因素。
拉伸疲劳极限是指材料在经历多次拉伸荷载后产生的拉伸疲劳破
坏的极限应力或应变。
拉伸疲劳极限的测试通常采用拉伸试验机进行，
通过施加交变应力来模拟实际工况下材料的应力变化。
拉伸试验中，样品会在一定的应力或应变水平下交替加载和卸载，通过观察试验结果中的寿命曲线，可以确定拉伸疲劳极限。
与弯曲疲劳极限类似，材料的性质、形状、尺寸等因素也会对拉伸疲劳极限产生影响。
强度、韧性、硬度等性能越好的材料，其拉伸疲劳极限也越高。
此外，材料的晶界、组织结构、化学成分等对拉伸疲劳极限也有影响，加载频率、温度、湿度等环境条件同样对拉伸疲劳极限具有一定影响。
综上所述，弯曲疲劳极限和拉伸疲劳极限是材料力学中非常重要的概念，对于材料的设计和使用具有重要的指导意义。
测试方法可以通过弯曲试验机和拉伸试验机进行，通过寿命曲线来确定疲劳极限。
弯曲疲劳极限和拉伸疲劳极限的值由材料的性质、形状、尺寸等因素所决定，并且受到环境条件的影响。
了解材料的弯曲疲劳极限和拉伸疲劳极限有助于合理选择材料并优化设计，从而提高材料的使用寿命和安全性能。