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材料S-N曲线的常用数学表达式

7月前浏览1673

（1）幂函数式

描述材料S-N曲线的最常用形式是幂函数式，即

（1）

m与C是与材料、应力比、加载方式等有关的参数。二边取对数，有

（2）

式中，材料参数 A=LgC/m, B=-1/m。（2）式表示应力S与寿命N间有对数线性关系，这一点，可由观察实验数据S、N在双对数图上是否线性而确定。

（2）指数式

指数形式的S-N曲线表达为：

（3）

两边取对数后成为：

S=A+BLgN （4）

式中，材料参数为：A=LgC/mLge, B=1/mLge。表示在寿命取对数，应力不取对数的图中，S与N间有线性关系，通常称之为半对数线性关系。

（3）三参数式

有时也希望在S-N曲线中考虑疲劳极限Sf，写成

（5）

式中比前二者多一个参数，即疲劳极限Sf，且当S趋近于Sf时，N趋于无穷大。三种形式中最常用的是幂函数式表达的S与N间的双对数线性关系。注意到S-N曲线描述的是高周应力疲劳，故其使用下限为1e3-1e4。上限则由疲劳极限定义。

目前，工程应用较多的还是幂函数模型，这个模型，基本在各个疲劳计算模块中都支持。

来源：ANSYS空间

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首次发布时间：2023-12-02