材料疲劳寿命

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😴 Fatigue Life (Goodman + Basquin)

From stress amplitude, mean stress and tensile strength, estimates fatigue life using the Goodman mean-stress correction and the Basquin equation.

📐 计算公式
Goodman/S-N：σ_a' = σ_a / (1 − σ_m/σ_b)（或 Gerber 修正）
依据疲劳 S–N 曲线与 Goodman（或 Gerber）平均应力修正，由应力幅 σa、平均应力 σm 与抗拉强度 σb、疲劳强度系数/指数估算材料疲劳寿命。
💡 Goodman: σa_eq = σa × σb/(σb-σm)；Basquin: σa_eq = σf' × (2Nf)^b → Nf = 0.5 × (σa_eq/σf')^(1/b)
⚠️ 注意事项
  • 疲劳极限 σ(-1) ≈ 0.5×σb（钢），铝合金无明显疲劳极限
  • Goodman 修正保守，Soderberg 更保守，Gerber 更激进
  • Basquin 公式适用于高周疲劳（Nf > 10⁴），低周疲劳需用 Manson-Coffin
  • 本工具纯前端运行，数据不会上传到服务器

🕘 最近计算

暂无计算记录

📚 深度解析：材料疲劳寿命（Goodman 修正 + Basquin 公式）

💡 常见使用场景

方法
算法：Goodman 等效应力幅 σa_eq = σa×σb/(σb−σm)；Soderberg 取屈服近似 σs0 = 0.5σb，σa_Sod = σa×σs0/(σs0−σm)；Gerber：σa_Ger = σa/(1−(σm/σb)²)；疲劳极限 σ(-1) = 0.5σb；Basquin：Nf = 0.5×(σa_eq/σf')^(1/b)（b<0）；Goodman 利用率 = σa/σ(-1) + σm/σb，安全系数 = 1/利用率。
算例
例：σa=200MPa、σm=100MPa、σb=800MPa、σf'=1200MPa、b=−0.12 → Goodman 等效应力幅 228.57MPa、Soderberg 266.67MPa、Gerber 203.17MPa，疲劳极限 400MPa，Nf≈5.02×10⁵ 次（Soderberg 1.39×10⁵ 次、Gerber 1.34×10⁶ 次），Goodman 利用率 62.5%、安全系数 1.60，判为「低于疲劳极限，理论上无限寿命」。若 σa 提到 350MPa、σm=150MPa → 等效应力幅 430.77MPa 超过疲劳极限，Nf 骤降至 2.55×10³ 次，利用率 106.3%、安全系数 0.94。

❓ 常见问题（FAQ）

Goodman / Gerber / Soderberg 该用哪个？
Goodman 居中、最常用；Gerber 对韧性材料更接近试验但偏乐观；Soderberg 以屈服强度为判据、最保守。安全关键件建议同时看 Soderberg 结果取下限。
b 和 σf' 怎么取？
b 为疲劳强度指数，钢材常取 −0.085~−0.12；σf' 为疲劳强度系数，近似取 1.0~1.2 倍抗拉强度。二者最好由材料 S-N 曲线回归得到，手册值仅作初估。

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📝工具简介

材料疲劳寿命计算器基于 Goodman 修正与 Basquin 公式，输入应力幅、平均应力与材料抗拉强度，计算等效应力幅与疲劳寿命循环次数，并对比三种平均应力修正模型的寿命估算，为疲劳设计与寿命预测提供参考。

✨功能特点

🎯使用场景