S-N 疲劳寿命预测法：尺寸影响

小测验：两个试棒，形式相同，尺寸不同，承受相同的等幅对称弯曲交变载荷，究竟哪个寿命长。

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【科普知识】

金属零件在交变的弯曲应力作用下发生的疲劳破坏称为弯曲疲劳断裂。弯曲疲劳又可分为单向弯曲疲劳、双向弯曲疲劳及旋转弯曲疲劳三类。

1、单向弯曲疲劳断裂

像吊车悬臂之类的零件，在工作时承受单向弯曲负荷。承受脉动的单向弯曲应力的零件，其疲劳核心一般发生在受拉侧的表面上。疲劳核心一般为一个。载荷的大小、材料的性能及环境条件等对断口中疲劳区与瞬时断裂区的相对大小皆有影响。

2、双向弯曲疲劳断裂

某些齿轮的齿根承受双向弯曲应力的作用。零件在双向弯曲应力作用下产生的疲劳断裂，其疲劳源区可能在零件的两侧表面，最后断裂区在截面的内部。

材料的性质、负荷大小、结构特征及环境因素等都对断口的形貌有影响，其趋势与单向弯曲疲劳断裂相同。

3、旋转弯曲疲劳断裂

许多轴类零件的断裂多属于旋转弯曲疲劳断裂。旋转弯曲疲劳断裂时，疲劳源区一般出现在表面，但无固定点。当轴的表面存在较大的应力集中时，可出现多个疲劳源。

共同点都是零件截面受力不均匀，初裂纹一般源于表面，然后沿着与最大正应力垂直的方向内扩展，当剩余截面不能承受外载荷时，构件发生突然断裂

【小测试答案】

等幅对称弯曲交变载荷作用下小试棒寿命长。