前言

雖說(shuō)網(wǎng)上有很多文章、視頻、仿真軟件教程等資料教你如何進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。但是僅僅教了淺顯理論和軟件操作是沒(méi)有辦法進(jìn)行精確校核的，雖然有了花花綠綠的圖，但算出來(lái)的數(shù)值沒(méi)有什么意義。

雖說(shuō)《機(jī)械設(shè)計(jì)》等教科書(shū)，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》等參考書(shū)都有相關(guān)章節(jié)教你怎么做，但都是一些淺顯內(nèi)容而且給的參數(shù)數(shù)據(jù)取值范圍太大，不同的工程師，甚至同一個(gè)人一個(gè)月前和一個(gè)月后取值都不同，系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性太差。無(wú)法支撐精確的工程應(yīng)用。

正確的校核至少需要三樣

1、正確應(yīng)用軟件等工具來(lái)計(jì)算。應(yīng)該沒(méi)哪個(gè)小伙子精力旺盛自己雨流計(jì)數(shù)吧。這個(gè)教程其實(shí)網(wǎng)上很多，但大多都聚焦于軟件操作，不會(huì)用軟件的可以看看。這個(gè)相當(dāng)于畫(huà)家的筆。

2、深入了解相關(guān)理論。疲勞強(qiáng)度校核的核心，構(gòu)建SN、EN曲線以及進(jìn)行各種修正。這個(gè)是靈魂。

3、疲勞數(shù)據(jù)。疲勞數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)都不對(duì)，那算出來(lái)的東西沒(méi)意義的，只能忽悠門(mén)外漢。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)那非常好，但大多數(shù)情況下很少有數(shù)據(jù)供你查閱，所以應(yīng)該有根據(jù)常規(guī)的性能數(shù)據(jù)如材料類別、熱處理、尺寸、溫度、表面狀態(tài)、強(qiáng)度極限、硬度等這些構(gòu)建SN、EN曲線的能力，并且有一定的精度供你完成初步的設(shè)計(jì)校核。這應(yīng)該比較像畫(huà)畫(huà)的技法了吧。

精確的材料性能數(shù)據(jù)庫(kù)很珍貴，需要money，不談了。

我也在上面花了大量的時(shí)間對(duì)比各參數(shù)，對(duì)于新手來(lái)說(shuō)這些應(yīng)該是目前許多文章、教程、參考書(shū)的缺陷，連數(shù)據(jù)都沒(méi)有算個(gè)球啊，讓人怎么用。

ncode提供了估算的相關(guān)公式，但和實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比起來(lái)很保守，實(shí)際沒(méi)法用。

ASME BPVC規(guī)范的幾條曲線也主要應(yīng)用于壓力容器行業(yè)。該行業(yè)內(nèi)用起來(lái)沒(méi)問(wèn)題。但對(duì)于其他的行業(yè)用于精確計(jì)算也保守很多，而且對(duì)于一定強(qiáng)度極限范圍內(nèi)的材料取相同的曲線。沒(méi)有提供不同強(qiáng)度極限的材料的估算方法。

ISO 6336 齒輪的數(shù)據(jù)能參考參考，但也不是很好。

《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的參考數(shù)據(jù)么，放棄吧騷年，已經(jīng)2023年了，有限壽命設(shè)計(jì)、概率疲勞、損傷容限已經(jīng)是主流了。

吐槽的有點(diǎn)多了。

正題，推薦資料如下：

DIN743?

專注于軸的強(qiáng)度校核。總共分4個(gè)part和兩個(gè)Supplement。該規(guī)范有理論，有方法，有算例，還有大量的圖表參數(shù)和材料數(shù)據(jù)供參考。易讀性，專業(yè)性遠(yuǎn)勝于學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。

不過(guò)看著規(guī)范對(duì)硬化層的的評(píng)定方面寫(xiě)的不多，Kv的范圍挺大的，不好選取。對(duì)于靜強(qiáng)度應(yīng)該是沒(méi)有算到靜扭斷裂。

FKM guideline

適用范圍如下，總之非常廣

The guideline is valid for components of iron or aluminum materials—including? cases? of? elevated? temperatures produced? by? milling,? forging,? casting,? with? or? without machining, or by welding. In detail, it applies to:?

–? components with geometrical notches;?

–? components with welded joints;?

–? static loading;?

–? fatigue? loading? from? about? 104? constant? or? variable amplitude cycles onwards;?

–? milled and forging steel, including stainless steel, cast iron materials as well as wrought or cast aluminum alloys;?

–? component temperatures??

from c40°C to 500°C for steel,?

from c25°C to 500°C for cast iron materials and?

from c25°C to 200°C for aluminum materials;?

–? a non-corrosive environment.?

網(wǎng)上能找到第五版和第六版，第七版需要花錢了價(jià)格不菲，不知道有沒(méi)有好心人送我個(gè)pdf。該規(guī)范。

該規(guī)范聚焦于靜強(qiáng)度和應(yīng)力疲勞，一整套的計(jì)算評(píng)估方法。系統(tǒng)性非常強(qiáng)，適用范圍也很廣，十分推薦看，一定要看，看了就知道我為什么這么強(qiáng)烈推薦。

主要為四部分，1、名義應(yīng)力法的靜強(qiáng)度評(píng)定。2、名義應(yīng)立法的疲勞強(qiáng)度評(píng)定。3、局部應(yīng)力的靜強(qiáng)度評(píng)定。4、局部應(yīng)力的疲勞強(qiáng)度評(píng)定

疲勞強(qiáng)度極限設(shè)置在Nd=1e6，斜率正應(yīng)力m=5，切應(yīng)力m=8.。surface harden 正應(yīng)力m=15（DIN743 這塊缺少說(shuō)明）。

焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評(píng)定方法也在列，不過(guò)我看過(guò)IIW了所以直接略過(guò)了。

IIW recommentdations for fatigue design of welded joints and components

焊接結(jié)構(gòu)的評(píng)定要仔細(xì)看的，挺有趣的。也有許多其他規(guī)范可以參考如BS 7608

《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》就不要看了，焊接疲勞這一塊沒(méi)參考內(nèi)容。

焊接疲勞強(qiáng)度評(píng)定挺特別的。焊縫的疲勞強(qiáng)度和材料無(wú)關(guān)，恭喜你不用為材料參數(shù)發(fā)愁了。常規(guī)熱點(diǎn)法FAT90，有效缺口應(yīng)力法FAT225，斜率m=3

熱點(diǎn)法和有效缺口應(yīng)力法挺有意思。

VDI 2230

為螺栓強(qiáng)度校核提供了相關(guān)的公式和數(shù)據(jù)。很好用，完爆《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。

沒(méi)想到吧！螺栓校核如此復(fù)雜吧！?。?/p>

網(wǎng)上眾多螺栓仿真的視頻，看完vdi2230之后你會(huì)由衷的說(shuō)：都是shit！別給我解釋我聽(tīng)都不想聽(tīng)?。?！

比如：

那么多視頻都沒(méi)有談到關(guān)鍵的螺栓剛度提取、被夾件剛度提取問(wèn)題或者是螺栓工作載荷提取。

還有引起預(yù)緊力損失的嵌入量如何在仿真中考慮？甚至做仿真的連嵌入量這個(gè)詞都沒(méi)聽(tīng)過(guò)都有可能。

螺栓其實(shí)很復(fù)雜?。。?/p>

《抗疲勞設(shè)計(jì)手冊(cè)》

這也是我寫(xiě)這個(gè)文章的原因，被作者的知識(shí)面小小震撼了一下。

十分推薦，不可多得的書(shū)。疲勞理論發(fā)展到原理，脈絡(luò)清晰讓你更好的理解疲勞理論。

《結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析》

也不錯(cuò)，側(cè)重于理論，多看看。疲勞這方面的書(shū)很少。