某某工厂-专业生产加工、定做各种金属工艺品

《抗疲劳设计手册》一书系统地介绍了各种抗疲劳设计方法及其设计参数的确定方法。其主要内容包括：概论、疲劳极限和疲劳图、影响疲劳强度的因素、疲劳累积损伤理论、常规疲劳设计、随机疲劳、低周疲劳、局部应力应变分析法、损伤容限设计、概率疲劳设计、环境疲劳、典型零部件的抗疲劳设计、联接和接头的疲劳强度、提高零构件疲劳强度的方法。本书是在总结我国机械行业在抗疲劳设计方面的系列科研成果基础上，汲取必要的国内外成熟方法和技术数据编写而成的，书中包含了大量国内外工程材料和典型零部件及接头的疲劳性能技术数据和抗疲劳设计图表，实用性和针对性强。

本书分正文和附录两大部分，正文对各种抗疲劳设计方法及其设计参数的确定方法进行了系统的论述，附录提供了大量的国内外材料和典型零构件及接头的疲劳性能数据和抗疲劳设计图表。书中的很多数据、图表都是取自郑州机械研究所、上海材料研究所、东北大学、浙江大学、西安交通大学、郑州工学院、同济大学、冶金部钢铁研究总院、洛阳拖拉机研究所、天津工程机械研究所和第二汽车制造厂等单位的试验研究报告，另外还参考了一些其他中外文献资料，在此一并表示感谢。本书选用的试验研究成果有：疲劳设计基础问题研究，常规疲劳设计方法研究，疲劳设计方法补充工作，疲劳设计方法数据库，机械强度与振动数据库，材料性能数据库研究，疲劳累积损伤规律研究，焊接接头的疲劳强度研究，典型焊接接头的疲劳强度与断裂行为研究等。这些研究成果获得国家或机械部科技进步奖四项，获得机械部机械科学研究院科研成果奖多项。

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常用符号表

第1章概论1

1.1常用术语1

1.2疲劳发展史5

1.3疲劳分类7

1.4金属疲劳破坏机理8

1.4.1疲劳裂纹萌生8

1.4.2疲劳裂纹扩展9

1.4.3失稳断裂11

1.5疲劳断口的形貌特征11

1.5.1宏观形貌特征11

1.5.2微观形貌特征12

1.6抗疲劳设计方法15

1.6.1抗疲劳设计准则15

1.6.2现行的抗疲劳设计方法15

1.6.3分析与试验16

1.6.4展望17

第2章疲劳极限和疲劳图18

2.1SN曲线18

2.1.1概述18

2.1.2测定方法19

2.1.3金属材料的SN曲线22

2.1.4理想化的SN曲线42

2.2疲劳极限42

2.2.1概述43

2.2.2测定方法46

2.2.3金属材料的疲劳极限数据62

2.2.4材料疲劳极限与抗拉强度间

的关系67

2.2.5加载方式、横截面形状和方

向性影响68

2.3概率密度函数68

2.4pSN曲线6951漫画

2.4.1概述69

2.4.2测定方法70

2.4.3金属材料的pSN曲线75

2.5疲劳极限线图87

2.5.1Smith图87

2.5.2Haigh图88

2.6等寿命图94

第3章影响疲劳强度的因素109

3.1缺口效应109

3.1.1理论应力集中系数113

3.1.2疲劳缺口系数141

3.2尺寸效应157

3.3表面加工方法的影响164

3.3.1影响机理164

3.3.2切削用量的影响165

3.3.3表面加工系数线图166

3.3.4表面加工对疲劳缺口系数的

影响170

3.4平均应力的影响171

3.4.1平均拉应力的影响171

3.4.2平均压应力的影响174

3.4.3扭转平均应力的影响175

3.5其他因素的影响17751漫画

3.5.1加载频率的影响177

3.5.2应力波形的影响178

3.5.3中间停歇的影响178

第4章疲劳累积损伤理论179

4.1概述179

4.2线性累积损伤理论180

4.2.1Miner法则180

4.2.2相对Miner法则180

4.3双线性累积损伤理论182

4.4非线性累积损伤理论182

4.4.1损伤曲线法182

4.4.2CortenDolan理论183

4.5损伤极限18451漫画

第5章常规疲劳设计186

5.1无限寿命设计186

5.1.1单轴应力下的无限寿命设计186

5.1.2多轴应力下的无限寿命设计194

5.2有限寿命设计199

5.2.1单轴应力下的有限寿命设计199

5.2.2多轴应力下的有限寿命设计211

第6章随机疲劳213

6.1概述213

6.2计数法213

6.3程序载荷谱编制216

6.4随机疲劳强度计算218

6.5随机疲劳试验方法218

第7章低周疲劳220

7.1材料的应力应变响应220

7.1.1单调应力应变曲线221

7.1.2循环应力应变曲线与迟滞

回线223

7.2应变寿命曲线226

7.3低周疲劳寿命估算方法226

7.4低周疲劳试验方法227

7.5低周应变疲劳数据244

第8章局部应力应变法244

8.1概述246

8.2疲劳寿命估算方法246

8.2.1载荷应变标定曲线法

8.2.2修正Neuber法

8.3推广应用于高周疲劳

8.4多轴应变下的局部应力应变分析法

8.4.1对称循环

8.4.2非对称循环

第9章损伤容限设计

9.1概述

9.2线弹性断裂力学

9.3疲劳裂纹扩展速率

9.4剩余寿命估算

9.5裂纹体的无限寿命疲劳强度计算

9.6断裂控制

第10章概率疲劳设计

10.1概述

10.2应力强度干涉模型求可靠度

10.3无限寿命下的概率疲劳设计

10.3.1正态分布下的概率疲劳设计

10.3.2非正态分布下的概率疲劳

设计

10.4有限寿命下的概率疲劳设计

10.4.1等幅应力下的概率疲劳

设计

10.4.2变幅应力下的概率疲劳

设计

10.4.3疲劳寿命的可靠性估算

10.5可靠度的置信水平

10.6概率疲劳设计数据

第11章环境疲劳

11.1腐蚀疲劳

11.1.1概述

11.1.2应力腐蚀

11.1.3预腐蚀疲劳

11.1.4气相疲劳

11.1.5水介质疲劳

11.1.6腐蚀疲劳SN曲线

11.1.7各种影响因素对腐蚀疲劳强度

的影响

11.1.8腐蚀疲劳设计方法

11.1.9腐蚀疲劳试验方法及试验

装置

11.1.10腐蚀疲劳裂纹扩展

11.2低温疲劳

11.3高温疲劳

11.3.1概述

11.3.2金属的高温疲劳性能

11.3.3影响金属高温疲劳性能的

因素

11.3.4高温疲劳寿命估算方法

11.4热疲劳

11.4.1热应力与热疲劳

11.4.2热疲劳寿命估算方法

11.4.3热疲劳试验方法

11.5微动磨损疲劳

11.6接触疲劳

11.6.1失效机理

11.6.2接触应力

11.6.3影响接触疲劳强度的因素

11.6.4接触疲劳强度计算方法

11.6.5接触疲劳试验方法

11.7冲击疲劳

第12章典型零部件的抗疲劳

设计

12.1轴的抗疲劳设计

12.1.1轴的受力特点与疲劳破坏

部位

12.1.2名义应力计算

12.1.3疲劳强度校核

12.1.4影响系数和安全系数的确

定方法

12.2曲轴的抗疲劳设计

12.2.1连杆轴颈的疲劳强度校核

12.2.2主轴颈的疲劳强度校核

12.2.3曲柄臂的疲劳强度校核

12.3齿轮的抗疲劳设计

12.3.1渐开线圆柱齿轮传动

12.3.2圆弧齿轮传动

12.3.3锥齿轮传动

12.4滚动轴承的抗疲劳设计

12.4.1概述

12.4.2按额定动载荷选择轴承

12.4.3按额定静载荷选择轴承

12.4.4滚动轴承的极限转速

12.5弹簧的抗疲劳设计

12.5.1螺旋弹簧

12.5.2板弹簧

12.6压力容器的抗疲劳设计

12.6.1应力分析

12.6.2低周疲劳设计

12.6.3损伤容限设计

第13章联接和接头的疲劳强度

13.1轴向受力的螺纹联接

13.1.1轴向螺纹联接的载荷和载荷

分配

13.1.2轴向螺纹联接的抗疲劳

设计

13.1.3提高轴向螺纹联接疲劳强度

的方法

13.2销钉凸耳、螺栓和铆接接头

13.2.1销钉凸耳接头

13.2.2螺栓接头

13.2.3铆接接头

13.3焊接接头

13.3.1焊接接头的疲劳断裂性能

13.3.2影响焊接接头疲劳强度的

因素

13.3.3焊接接头的抗疲劳设计

方法

第14章提高零构件疲劳强度的

方法

14.1合理选材

14.2改进结构和工艺

14.2.1改进结构

14.2.2改进工艺

14.3表面强化

14.3.1概述

14.3.2表面淬火

14.3.3表面化学热处理

14.3.4表面冷作

14.3.5硬化层厚度对疲劳强度的

影响

14.3.6表面强化零件的抗疲劳设

计方法

14.4表面防护

14.5合理操作与定期检修

参考文献