笔者前作《图文并茂!实际S-N曲线的构建方法(一)》提到:对于复杂零件和工况,一般很难计算名义应力,所以也就难以应用名义应力表征的S-N曲线。但使用有限元分析可以很容易精确计算局部应力。
使用局部应力表征S-N曲线,如下图所示。
名义应力下的修正公式,更多信息请查看《图文并茂!实际S-N曲线的构建方法(一)》。
局部应力下的修正公式:
简化的修正公式:
如果参考笔者前作《图文并茂!应力集中系数与疲劳缺口系数》。
修正公式可以为:
对于名义应力表征的S-N曲线,零件的疲劳计算流程如下。
Step1:根据实际情况对材料的S-N曲线进行修正,修正方法见笔者前作《图文并茂!实际S-N曲线的构建方法(一)》;
Step2:计算零件的名义应力;
该流程的缺点在于,在复杂零件和工况下,零件的名义应力难以计算。
对于局部应力表征的S-N曲线,零件的疲劳计算流程如下。
Step1:根据实际情况对材料的S-N曲线进行修正,修正方法见本文第二章节;
Step2:计算零件的局部应力(通过有限元法可以精确计算);
该流程的特点在于,在S-N曲线修正步骤就考虑了应力集中效应。
下图是应力集中效应的一个实例展示。