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銷孔效應對JIS S45C中碳鋼雙軸向低週次疲勞實驗與分析
Thesis

銷孔效應對JIS S45C中碳鋼雙軸向低週次疲勞實驗與分析

許國慶
Masters, National Tsing Hua University
1993

Abstract

銷孔效應 雙軸向 低週次疲勞 Pin hole effect biaxial low cycle fatigue
一般而言,在機械的傳動軸上常具有銷孔(pin hole),並藉由銷(pin )作動力傳送。在一般的情況之下,傳動軸所受的負荷是穩定的扭向(tor-sional)負荷,但在機器剛啟動或是關機時,其負荷常常會超過材料的降伏強度而產生塑性應變,這種情形常會導致傳動軸產生低週次疲勞破壞。機械接合件中,萬向接頭常被使用為傳 動軸向及扭轉負荷之用,常導致材料產生雙軸向疲勞的問題。本論文是利用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JISS45C中碳鋼,在室溫下對具有銷孔的A型(無 套筒)試桿及B型(有套筒)試桿,進行雙軸向低週次疲勞實驗,以㏒△τ-㏒Nf雙對數座標(doublelog scale)圖來描述材料之低週次疲勞特性曲線。並研究負荷方式、 銷孔軸孔比及不同的雙軸向應力比之下對疲勞壽命的影響。發現最大剪應力準則比 用von Mises準則更能描述具銷孔試桿的疲勞特性。疲勞強度會隨雙軸向應力比φ(扭向應力/軸向應力)的增加而上升,隨軸孔比(試桿直徑/銷孔直徑)的增加而增加,但A型試桿所預測的疲勞壽命比較保守,不適合用於預測B型試桿的疲勞壽命。

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