今天我们来分享一下关于喷丸的循环应力,任何零件的循环载荷君可引起响应的循环应力。应力可以如上图所示一样在拉应力和压应力质检交替变化。正是零件的拉应力的作用(下图中红色的曲线)导致零件的疲劳失效。
零件上的应力一般是“弹性应力”,因为一旦载荷移除后应力也会消失。对零件施加压力载荷零件会发生压缩。零件伸展和压缩的量称为“应变”。对于零件的弹性应力,应力和应变是一个线性关系,这个线性关系是力学的基础,被称为“胡克定律”(公开发表于1660)。应力与应变的比值是弹性模量E,同时弹性模量也是材料的一个特性指标。
零件的类型不同,其在服役过程中承受应力循环的次数差异也比较大。零件可以按照预想的应力循环次数的目标(在疲劳失效之前的循环次数)进行设计。在19世纪,在英国的设计引领了一个“维多利亚工程”的热潮。当时的设计遵循尺寸大则应力水平低的准则,当时的有些零件在21世纪任然还在一直工作!当今社会的运输车辆的现实情况来看,这种过度设计的方法已是不被接受的,因为超重罚金将零件的经济性降低。
循环应力的一个重要要素就是“应力的扩展”。如果零件有一个凹痕,那么其导出应力会发生扩展。应力扩展的水平取决于凹痕的尖锐程度。这就是为什么对于车轴到法兰设计成平滑的“转接”的原因。喷丸的作用就是降低凹痕的应力扩展的作用。