Abstract
當機械元件運轉時由於機械振動與熱應力等多項因素，負荷之振幅往往並非等振幅或是任意振幅。在機械零件或結構件上，常藉由銷(pin)作動力傳送或零件結合，例如萬向接頭、汽車引擎中的曲柄軸等。由於研究兩階段累積疲勞的行為是研究機械元件承受變動負荷累積疲勞的基礎，本文是探討以銷為動力傳送之具套筒試桿的累積疲勞研究。本文是利用Instron 1322 型軸向-扭轉伺服液壓動態試驗系統，配合各式附屬設備，對目前工業界廣泛使用的 JIS S45C 中碳鋼，在室溫之下對具有銷孔的試桿，進行雙軸向低週次累積疲勞實驗，研究銷孔效應對雙軸向低週次累積疲勞實驗的影響，並以 Miner's rule 、雙線性破壞理論(DLDR)、損害曲線方法(DCA)來預測其殘餘壽命。由實驗結果的分析發現，試桿的斷裂面有三種破壞型式。第一種為純拉破壞型，第二種為純扭破壞型，第三種為純拉及純扭混合破壞型。在同向累積疲勞的實驗，都是屬於前兩種破壞型式，且破壞的累積接近線性，以 Miner's rule 預測其殘餘壽命的結果其誤差可在±0.3 以內，某些實驗以雙線性破壞理論預測的結果比 Miner's rule 佳。異向累積疲勞的實驗方面，因為實驗過程中銷直接作用在圓孔附近，造成圓孔附近產生應力硬化的效應，使異向累積疲勞的殘餘壽命較為複雜。應力硬化的現象會提高試桿的殘餘壽命。異向累積疲勞實驗結果，週次比的和只有一種情形小於 1，如果應力硬化的效應過大，則本文所使用的三種預測方法，無法對殘餘壽命作合理預測。