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机械零件疲劳强度中间插值二次回归计算法

来源:本站 作者: 时间:2019-01-20 01:27:07 点击:

  999 年 7 月 机 械设 计 与制造 工 程 第 28 卷 第 4 期 柚 艟 零 件 疲 劳 强 度 巾 间 插 值 二 回 归 计 算 法 梁俊 有 万 玉琼 【洛阳工业高等专科学校 河南洛阳 471003) ● _ _ _ ● 一 ● _ - ● 。_ 一 【摘 要】 基于不同理论应力集中系数 K 下材料疲 劳扭 限试验数据的统计分析 ,建立 了机械零件疲劳扭限 d l 的计 算模 型 。 当材料 光滑 试样 的疲 劳极 限 d 1和机械 零件 的理 论应 力 集 中 系数 K 已知 时,利 用此 方 法 可 比 较 方便 、快速地 求 出机械 零件 的 疲 劳极 限 。 l 的中 间插值 ,且 具 有 满足 工程 需要 的足 够精 度 ...

  999 年 7 月 机 械设 计 与制造 工 程 第 28 卷 第 4 期 柚 艟 零 件 疲 劳 强 度 巾 间 插 值 二 回 归 计 算 法 梁俊 有 万 玉琼 【洛阳工业高等专科学校 河南洛阳 471003) ● _ _ _ ● 一 ● _ - ● 。_ 一 【摘 要】 基于不同理论应力集中系数 K 下材料疲 劳扭 限试验数据的统计分析 ,建立 了机械零件疲劳扭限 d l 的计 算模 型 。 当材料 光滑 试样 的疲 劳极 限 d 1和机械 零件 的理 论应 力 集 中 系数 K 已知 时,利 用此 方 法 可 比 较 方便 、快速地 求 出机械 零件 的 疲 劳极 限 。 l 的中 间插值 ,且 具 有 满足 工程 需要 的足 够精 度 。 【关键词】 壅萱垫哇 疲劳扭限的 塑塑竺 0 引 言 进行 疲劳 设 计时 ,只 有 采 用 精 确 可 靠 的 数据 和 正确 的 方法 ,才能进 行 合理 的设 计 1。然 而 ,由于受试 验 条 件 的 限 制和 影响 数据 的 因素 太 多 ,机 械 设 计 手 册 不 可能 列 出在 任 何情 况下 的所 有 数据 ,只 能 查 到 具 有 某 些试 验 数 据 点的 有 限的 数据 大 部分 数 据 都 不 能找 到 例 如 ,要 在 手 册 中找 到不 同材 料在 各种 不 同的 理 论 应 力 集 中系 数 K 不 同载 荷 比 R 情 况 下 的 疲劳 极 限 的 数据 是非 常 困难 的 甚至 是 可 能的 :同时 ,通 过 试 验 获 得 的 某 种 材 料 的 疲 劳 极 限 ,需 要很 长的 时间 ,且 要 花 费太 量 的 人 力和 物 力。 因 而拥 有 各 种材 料的 疲劳 极 限且 收 录 在 机 械 设 计 手 册 中 是 不 可 能 的 。 本文 的 目的就 是 建 立 一 种 当零 件 的理 论 应 力 集 中 系 数 K , 和材 料的 疲劳 极 限 0 .已 知 时 ,能 较 为 方 便 地 推 算 机 械 零 件的 疲劳 极 限 0 . 的方 法 。 l 模型 的 建立 常用 国产 钢 的疲 劳 极限 -和理 论应 力集 中系数 K .及 相应 的疲 劳极 限 -的 试验 数据 如表 1 所 示 。 用表 l 数 据作 }}i缺 口试样 的疲 劳 极 限 d一- 随着 相应 的 理论 应力 集 中 系数 K 变 化 的 曲线 所 示 。由 图可 以 看出 ,图形为 一_ 二次 曲线 ,所 以用一 元二 次 回 归的 方 法对 曲 线进 行处 理 , 找 出其 疲 劳 强 度 和理 论 应 力集 中 系数 之 间 的函 数关 系 。 一元 二次 回归 方程 用 于疲 劳 极限 与应 力集 中系 数的 关 系式 可表 示为 : l = n 0 + n lK r + n 2 K ( 1) 根据 表 l 中的 数据 ,分 别 求 出表 I 中 几 种不 同材 料 情 况 下 的系 数 an,al ,a2。便 形成 式 (2) ~(6) 表 1 不 同材料 的 疲劳 极限 。 .和不 同材料 及 不 同应 力 集 中系数 K 下 的疲 劳极 限 一Ic 痘劳投限 、 3 .1l5 2 3 1 98 I .6 1 345 1 1 1 (】2 . 舢 c)23 5 l l 8 .3 I44 5 14 1 .1 155 4 2叭 4 2 14 .3 22 4 .9 200 5 I6 M n 138 .4 l 50 I l 6 1 .7 2 02 9 2 52 0 28 3 6 2q 8 .1 268 4 3 5 133 9 145 8 I5 3 9 187 .7 2 18 0 257 9 26 2 .8 228 3 4 5 】4 5 3 J 38 .3 I611 3 20 9 0 2 36 .7 262 9 28 5 1 249 .3 40 C r 20 1.5 235 4 27 3 3 :I6 5 .9 4 28 3 468 9 4 2 I 7 272 3 310 .879 9K ,+ 56 .122 4K ; ( 3) 3 5 = 475 943 0 249 .316 5K + 44 .9 35 9K ( 4) 4 5 Ir = 53 1 838 9 293 .10 l 5K ,+ 54 .087 2K ( 5) 40C r Il = 954 698 9 510 .336 3K + 86 .18 1 2K ; ( 6 J 式 中 :d 1 为 机械 零 件 或 缺 口试 样 的 疲 劳 极 限 ,[VIPa;K 为 机械 零 件或 缺 口试 样的理 论 应 力集 中系 数。 为便 于 工程 应用 ,前 述公 式 应 与材料 的强 度 数据 关 联 。 由于在 材料 的疲 劳极 限 。 .、抗 拉 强 度 h及 屈 服 极 限 之 间存 在 内 在 关 系 ,因 而 建 立 前 述 各 式 与 。 .关 系 即 可 前述 各式 变 为式 ( 7) ~( 11) 表 2 的测 ■ 值 与计 算 值 的比较 Q 235 dl = ( 1.846 0 0.851 6K f + 0 145 6K ) 】 ( 7J 6 = (2.o98 6 1.158 3K + 0.瑚 1K l (8J 35 dl = ( 2 .084 7 1.092 0K f + 0 .196 8K ) 一 】 (9J 45 d = ( 2 .133 3 1.175 7K f + 0 .216 7K ) d l ( 10J 400 d = ( 2.263 9 1.210 2K f + 0 .44 ) dl 1) 利 用 以上 公式 计 算 出 几 种材 料 在 几 个 K 值 的 情 况 下 的 d 的值 ,并 与测量 值进 行 比较 ,列 于 表 2 中 为减 少 文 章 篇 幅仅列 出两种 材料 的 比较数 值 从 表 2 中可 以看 出硝 种材 料 在 各 个 不 同 的 K 下 最大 的 0...的偏 差 值 ( %) 是 10 .479 93 和 一4 .490 81 l ,满 足工 程 需要 的精 度 。 Q235 _lJ = 370 .117 1 170 .737 4K ,+ 29.198 7K (2) 2 方 法 的应 用 维普资讯 设计与研究 粱俊有 万玉琼 机械零件疲劳强度中间插值二次回堕i十算造 ( 1) 虽然 奉 文所 建立 的计 算 方法公 式 ( 7 ) ~( 11 ) 来 自于 试 样 试验 结 果的 数据 统计 ,但 其 可应 用 于不 同 K 的 机 器 的 疲 劳设 计 方 法 中 的 K .为零 件截 面 的 应力 集 中 系数 ,它可 以通 过查 找 机械零 件 设 计 手 册 获 得 ;计 算 应力 不 考 虑 零 件 截 面的应 力 集中 ,按 光 滑零件 求 得 :。 I 为材 料 的疲 劳 极 限 , 它可 在机 械零 件设 计 手 册 或 其 它 的 疲 劳 设计 资 料 中 查 得 ; 为 机械 零件 危 脏截 面 的疲 劳极 限 = 囤 1 o- II_ K .分 布 图 t 2)对于 每种 钢 分 别 使用 自己 的计 算 公 式 表 1 中 没 列 出的 材料 ,其 计算 公式 可 用上 面的 计算 原 理求 出 。 3 结 论 本文 所建 立 的机 械零 件疲 劳极 限计算 方法 (公 式 (7) ~ ( 11) ) ,在有 限 的疲 劳 试 验 的 情 况 下 ,可 鞍 为 方便 地求 出 不 同情况 下 的机 械 零 件 的 疲 劳 极 限 o- lr-节 省 了大 量 的试 验 时 间和试 验 费用 ,且具有 足够 的 工程精 度 参 考 文 献 l 绦 灏 编著 .艟 劳设计 北 京 :机械 工业 出版 社 .198 1.50~ 110 2 汪荣 鑫著 .数理设 计 西安 :西安 交通大 学出 版社 1986 120- - l 67 粱倥有 男 ,1956 年 3 月生 ,洛阳工业高等专 科学撞副教 授 1993 年毕 业 于西安交 通大学 机械 制造 学 院获 硕 士 学位 主要 研 究 领域 为机 械制造 ,机 械 CA D 发 表论 文 7 篇 完 成 3 项 科 研 成 果 . 1 项 获河南 省科技 进 步二 等奖 ,2 项通 过河南 省 省圾 鉴 定 收修 改穑 FI 期 :1999 04 08 欢 迎订 购新 书( 4- 业 信 息化 》 由重 庆大学张根 保教授 博士 生导师等 i 编 机械 工业 出版社 出版 内 容 简 介 唐思化是企业走向现 代化曲必由之路 .它对提高企业素质 ,改善企业 的市场应变能力.增强企业 的竞争 力具有极其 重 要的意义。本书是作者们根据国际国内最新科技成果并综合了作者们多年M 事企业信 息化建设 的实践经验写成的 .它 全 面系统地介绍了企业信息化的理论体系和基本内容 ,重点从系坑化和综 合性的角度介绍了企业信息化的理论体系和基本 内容 ,重点从系坑化和综合性的角度介绍了企业信息化的各种应用技术和系统 ,以及与信息化相关 的各种基础技术,同时 还介绍 了实施企业信息化的策略、方法和步骤。 本书由三大部 组成 : 第一部分是绪沦,主要介绍 信息革命的基本概念 、国家信息化、区域詹思化与信息高速公路 、信息化企业的管理模 五与 信息系统 , 及企业信息化的内涵 、包括的内容、意义和系统结构 ; 第二部分面向 21世纪的信息化企业 ,介绍信息化企业的技术系统 、制造系统、管理系统 、集成系统及其外部环境 ,包 括 cAJ) CAE ~ APP ~ AM、并行设计技术、虚拟制造技术 、快速原型制造技术 、~次成功设计 及快速产品制造集成 系统、网 络基础的设计技术 、POM 技术 、数控技术 、数控设备 、数控 系统、工业机器人、物料储运系统、柔性制造系统单元和系统 、制 造资源计划 MRP U 、办公自动化系统、电子商务 、网络型企业、企业资源的集成化 管理 ERP 、准时生产 J IT 、计算机集成 制蓬 系统 C/MS、计算机辅助后勤保障 CALS 及相关外部支撑环境等 第三部分为企业雇息化的基础保证技术、支撑技术和系统 ,以及企业信息化工程的实施,包括 :电子数据交换 EDI、暑 形码技术 、多媒体技术、虚拟现实技术 、信息系统的安全保密技术 、中文平台技术、智能大厦 、企业网、城域 网和广域网、网鲳 刮 生和软件 、lntemet /Imranet ~ xtranet、数据管理硬件系统、企业售恩资源的总体规划、信息资源管理 、数据仓库技术、客户 机 服 务器模式、企业信息资源的总体规划、信息资源管理、数据仓库技术、客户机 服 务器模 式 、信息化企业的人才队伍建 设、标准化工作 、基础数据 的准备 、企业信息文化 、企业实施信息化的策略、企业信息化工程 的总体规划与实施 、企业信息化 皿用系统开发和实施的步骤及方法等。 本书结拇体系完整 ,理论联系实际 ,对企业实施雇息化工程具有很强的指导作用。 态书可作为了解企业信息化基本概念的入门读物贰企业 中高级管理人员和技术人员的培训I教材 ,也可用来指导企 业 买施信息化工程 ,亦可作为高等院校信息管理专业 、工业 工程专业和矶喊工程类各专业本科生或研究生的教材或教学参考 书 。 该 书于 1999 年 5 月 由机械 工 业 出版社 出版 .30 万字 .定 价 22 元。 邮购 地址 :重 庆大 学机械 学 院 张 报保 ; 邮编 :400044 ; 电线 维普资讯

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