S-N曲線試驗獲取

材料疲勞性能試驗所用標(biāo)準(zhǔn)試件，一般是小尺寸(3-10mm)光滑圓柱試件。材料的基本S-N曲線，給出的是光滑材料在恒幅對稱循環(huán)應(yīng)力作用下的裂紋萌生壽命。

用一組標(biāo)準(zhǔn)試件（通常為7-10件），在給定的應(yīng)力比R=-1下，施加不同的應(yīng)力幅Sa，進行疲勞試驗，記錄相應(yīng)的壽命N，即可得到S-N曲線，如下圖所示：

S-N曲線試驗獲取

由S-N曲線確定的，對應(yīng)于壽命N的應(yīng)力，稱為壽命為N循環(huán)的疲勞強度(fatiguestrength),記作SN。

壽命N趨于無窮大時所對應(yīng)的應(yīng)力S的極限值 Sf，稱為材料的疲勞極限(endurance limit )

不同材料無限壽命假設(shè)：

鋼材，107次循環(huán)；焊接件，2×106次循環(huán)；有色金屬，108次循環(huán)。

常用S-N曲線表達形式

冪函數(shù)：Sm N=C  兩邊取對數(shù)變形形式LgS=A+BLgN

材料參數(shù) A=LgC/m, B=-1/m

指數(shù)式 ：ems.N=C

三參數(shù)式 ：(S-Sf )m.N=C

上述三個表達形式中冪函數(shù)應(yīng)用最為廣發(fā)，因S-N曲線描述的是高周應(yīng)力疲勞，故公式使用下限103，上限則由疲勞極限定義。