汽车维修钣金工：交变应力对构件持久极限的措施

构件工作时，承受着随时间作周期性变化的应力，称为交变应力。

1.交变应力循环的特性

1）最大应力与最小应力的平均值称为平均应力，用符号σ_m表示为

σ_m=（σ_max+σ_min）/2 （6-7）

2）最大应力与最小应力之差的1/2，称为应力幅，用符号σ_a表示为

σ_a=（σ_max-σ_min）/2 （6-8）

3）最小应力与最大应力之比值，可以表明应力变化情况，称为应力循环特性，用符号r表示为

r=σ_min/σ_max （6-9）

2.金属材料在交变应力下的破坏特点及其解释

金属在交变应力作用下的破坏，一般并不是由于金属疲劳引起的，但习惯上仍称为疲劳破坏，疲劳破坏和静载荷破坏有很大不同，其特点是：(www.xing528.com)

1）疲劳破坏的最大应力值远小于静载荷时的强度极限或屈服极限。即使是塑性很好的材料，经过多次的应力循环后，也可能发生突然的脆性破坏。由于疲劳破坏的突然性，所以是事故的重大隐患。

2）金属疲劳破坏时，其断口处明显地分成为两个区域光亮区和粗糙区。

金属疲劳破坏的原因是：当构件交变应力的值超过一定限度后，在应力最大的部位，即材料薄弱处逐渐产生细微的裂纹，随着应力循环次数的增加，一方面裂纹逐渐扩展，另一方面裂纹经过多次的张开和压缩，就产生类似研磨作用，形成断口处的光滑区，由于裂纹的不断扩展，构件的有效截面积也逐渐减少，截面积上的应力也随之加大，并形成冷作硬化效应，塑性变形越来越困难，当有效面积（截面积）被削弱到一定程度时，在偶尔的冲击或振动下，构件便产生突然的脆性断裂，就是断口处的粗糙区。

3.交变应力的类型

交变应力的类型如图6-21所示。

图6-21 交变应力的类型

4.提高构件持久极限能力的措施

提高构件在交变应力下持久极限能力的措施有：降低构件应力集中的影响；提高构件表面的加工质量；提高构件表面的强度。