疲劳(性能/周期/寿命)评估

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📐 工作原理与说明

依据疲劳寿命的应力—循环关系(S-N 曲线与 Miner 线性累积损伤准则),输入载荷谱与材料参数,估算可达循环次数与安全寿命,辅助耐久性判定;纯前端计算,数据不出浏览器。

📚 深度解析:疲劳(性能/周期/寿命)评估

💡 常见使用场景

  • 胶接/金属连接件疲劳校核:给出材料 σb、应力幅 Δσ、平均应力 σm、应力集中 Kt,估算可达循环寿命与安全系数,判断是否需改用更高强度材料或降低应力。
  • 表面处理方案比选:抛光/磨削/车削/粗加工对应不同表面系数 β,比较其对疲劳极限与寿命的影响,择优工艺。
  • 设计寿命符合性:输入目标设计循环次数,用安全系数 sf=N/designN 判定「安全(sf≥2)/临界(1-2)/不安全(<1)」。
算例:σb800/Δσ200/σm100/Kt2.0/设计50万次/磨削β0.8
输入:σb=800 MPa、Δσ=200 MPa、σm=100 MPa、Kt=2.0、设计寿命 50 万次、表面磨削 β=0.8。疲劳极限 σE=σb×0.5×β/Kt=800×0.5×0.8/2.0=160.0 MPa;Goodman 等效应力 σEq=Δσ/2/(1−σm/σb)=200/2/(1−100/800)=114.29 MPa;按 S-N 曲线(指数 m=5)可达寿命 N=(σE/σEq)^5×10⁶=(160/114.29)^5×10⁶≈537.8 万次;安全系数 sf=N/designN=537.8/50=10.76→安全。对照默认(σb600/Kt2.0/设计100万次)σE=120、σEq=120、N=100 万次、sf=1.00→临界,说明提高材料强度对寿命是指数级提升。

❓ 常见问题(FAQ)

Goodman 修正和 S-N 曲线是什么?
Goodman 直线将平均应力对疲劳强度的削弱线性折算到等效应力;S-N 曲线描述应力幅与破坏循环次数的幂律关系,本工具取 m=5(钢/胶接常用近似)。二者结合可在无实验曲线时给出工程估算。
安全系数 sf=1 就代表刚好够用吗?
不。sf=1 只是理论寿命等于设计寿命,未留余量;工程上要求 sf≥2(实际寿命 ≥2 倍设计寿命)才算可靠。sf 在 1-2 为「临界」需优化(降应力/换材料/减小 Kt),<1 为「不安全」必须改设计。
⚠️ 使用说明与注意事项
📖关于「疲劳(性能/周期/寿命)评估」

📝工具简介

疲劳(性能/周期/寿命)评估。免费在线工具,纯前端处理,数据不上传,保护隐私安全。

功能特点

🎯使用场景