疲劳寿命计算器
使用 S-N 曲线计算失效循环次数:N = (S_e / S_a)^(1/b)。输入应力幅、耐久极限和疲劳指数。
如何使用疲劳寿命计算器
- 输入工作应力幅,单位为 MPa。
- 输入材料耐久极限,单位为 MPa。
- 输入疲劳指数 b(负数,例如 −0.1)。
使用场景
- •预测构件在循环载荷下的使用寿命。
- •设计航空航天和汽车零部件。
- •评估焊缝和紧固件的疲劳寿命。
公式
N = (S_e / S_a)^(1/b),其中 N 为失效循环次数,S_e 为耐久极限(MPa),S_a 为应力幅(MPa),b 为疲劳指数(通常为 −0.05 至 −0.15)。
常见问题
什么是 S-N 曲线?
S-N 曲线(Wöhler 曲线)以应力幅为横轴、失效循环次数为纵轴进行绘制。应力越低,构件寿命越长。
什么是疲劳指数 b?
疲劳指数 b 是一个负数,描述 S-N 曲线的斜率。钢材的 b 约为 −0.1;铝合金的 b 约为 −0.07 至 −0.14。
什么是耐久极限?
耐久极限(S_e)是材料在理论上具有无限疲劳寿命的应力上限。对于钢材,S_e 约为 0.5 × σ_uts。