疲劳曲线（S-N曲线）详解

　　疲劳破坏是机械零部件失效的一个重要原因，并且经常造成重大的事故和损失。因此疲劳失效试验是材料性能试验中重要的一环。下面为大家介绍的疲劳试验中常见的疲劳曲线，又称S-N曲线。

　　疲劳曲线：金属承受交变应力和断裂循环周次之间的关系曲线。各种材料对变应力的抵抗能力，是以在一定循环作用次数N下，不产生破坏的应力σN来表示的。σN称为 一定循环作用次数N的极限应力，也称为条件疲劳极限。对于一种材料，根据实验，可得出在各种循环作用次数N下的极限应力，以横坐标为作用次数N、纵坐标为极限应力，绘成曲线，则称为材料的疲劳曲线，或称S-N曲线。

　　疲劳极限：当应力低于某一值时，试样可以经受无限次的循环而不断裂。此应力值称为该材料的疲劳极限，通常用σr来表示。注脚r表示应力循环对称系数。假如是对称循环的变应力，即r＝?1；如是脉动循环时，即r＝0。疲劳极限分为持久疲劳极限、有限疲劳极限。
　　静应力强度（AB段）：应力循环次数N≤1000以前，使材料试件发生破坏的应力值基本不随N而变，这时的变应力强度可看作是静应力强度的状况。

　　低周疲劳（BC段）：随着循环次数的增加，使材料发生疲劳破坏的应力不断下降。C点相应的循环次数大约在10000左右。这一阶段的疲劳现象称为应变疲劳。由于应力循环次数相对很小，所以也叫做低周疲劳。

　　高周疲劳（CD段）：CD段代表有限寿命疲劳破坏。在此范围内，试件经过相应次数的变应力作用后总会发生疲劳破坏。在D点以后，如果应力低于D点应力，则无论应力变化多少次,材料都不会破坏。故D点以后的水平线代表了试件无限寿命疲劳阶段。这两段曲线所代表的疲劳统称高周疲劳。

　　对于具有应变时效的金属及合金，S-N曲线具有明显的水平部分，即该材料的疲劳极限具有持久疲劳极限。

　　对于没有应变时效的金属及合金，S-N曲线没有水平部分。为了得到该材料的疲劳极限，则需规定某一N值对应的应力为“有限疲劳极限”。对于黑色金属一般取10的7次方，有色金属及不锈钢取10的8次方。