单向不稳定变应力时的疲劳强度计算

2.5 单向不稳定变应力时的疲劳强度计算

　　因为当损伤率达到100%时，材料即发生疲劳破坏，故对应于极限状况有

　　一般地写成

　　上式是疲劳损伤累积假说的数学表达式。试验证明，当各个作用的应力幅无巨大的差别以及无短时的强烈过载时，这个规律是正确的；当各级应力是先作用最大的，然后依次降低时，上式的等号右边将不等于1而小于1；当各级应力是先作用最小的，然后依次升高时，则上式等号右边要大于1。通过大量的试验，可以有以下的关系：

　　当上式右边的值小于1时，表示每一循环的变应力的损伤率实际上是大于

的。这一现象可以解释为：使初始疲劳裂纹产生和使裂纹扩展所需的应力水平是不同的。递升的变应力不易产生破坏，是由于前面施加的较小的应力对材料不但没有使初始疲劳裂纹产生，而且对材料起了强化的作用；递减的变应力却由于开始作用了最大的变应力，引起了初始裂纹，则以后施加的应力虽然较小，但仍能够使裂纹扩展，故对材料有削弱的作用，因此使上式右边的值小于1。虽然如此，由于疲劳试验的数据具有很大的离散性，从平均的意义上说，在设计中应用公式

还是可以得出一个较为合理的结果的。