應力循環頻率

應力循環頻率

應力循環頻率指應力隨時間呈周期性的變化,變化波形通常是正弦波。這種應力可能是彎曲應力、扭轉應力、或者是兩者的複合。頻率:指在一個周期內的重複次數,或每秒的周波數。計量單位為Hz(Hertz),如頻率為1000Hz(1kHz)的音頻信號每秒便有1000個正弦波的周波。

基本介紹

  • 中文名:應力循環頻率
  • 外文名:Cyclic stress frequency
  • 定義:應力隨時間呈周期性的變化
  • 套用學科:力學術語
  • 範疇:理工科
  • 因素:應力
概念,應力的種類,

概念

循環應力指應力隨時間呈周期性的變化,變化波形通常是正弦波。這種應力可能是彎曲應力、扭轉應力、或者是兩者的複合。循環應力的特性用最小應力σman與最大應力σmin的比值r=σmin/σmax表示,r稱為為循環特徵。對應於不同循環特徵,有不同的S—N曲線、疲勞極限和條件疲勞極限。以不同方向的應力,可用正負值加以區別,如拉應力為正值,壓應力為負值。當r=-1,即σmin=-σmax時,稱為對稱循環應力;當r=0,即σmin=0時,稱為脈動循環應力。當r=+1時,即σmin=σmax時,應力不隨時間變化,稱為靜應力;當+1>r>-1時,統稱為不對稱循環應力。

應力的種類

同截面垂直的稱為正應力或法向應力,同截面相切的稱為剪應力或切應力。應力會隨著外力的增加而增長,對於某一種材料,應力的增長是有限度的,超過這一限度,材料就要破壞。對某種材料來說,應力可能達到的這個限度稱為該種材料的極限應力。極限應力值要通過材料的力學試驗來測定。將測定的極限應力作適當降低,規定出材料能安全工作的應力最大值,這就是許用應力。材料要想安全使用,在使用時其內的應力應低於它的極限應力,否則材料就會在使用時發生破壞。有些材料在工作時,其所受的外力不隨時間而變化,這時其內部的應力大小不變,稱為靜應力;還有一些材料,其所受的外力隨時間呈周期性變化,這時內部的應力也隨時間呈周期性變化,稱為交變應力。材料在交變應力作用下發生的破壞稱為疲勞破壞。通常材料承受的交變應力遠小於其靜載下的強度極限時,破壞就可能發生。另外材料會由於截面尺寸改變而引起應力的局部增大,這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料,應力集中將大大降低構件的強度,這在構件的設計時應特別注意。物體受力產生變形時,體內各點處變形程度一般並不相同。用以描述一點處變形的程度的力學量是該點的應變。為此可在該點處到一單元體,比較變形前後單元體大小和形狀的變化。

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