材料疲勞壽命(Goodman 修正 + Basquin 公式) 使用指南
演算法:Goodman 等效應力幅 σa_eq = σa×σb/(σb−σm);Soderberg 取屈服近似 σs0 = 0.5σb,σa_Sod = σa×σs0/(σs0−σm);Gerber:σa_Ger = σa…
核心功能
- 按應力幅、平均應力與抗拉強度估算疲勞壽命
- 同時給出 Goodman/Soderberg/Gerber 三種修正口徑
- 計算 Goodman 利用率與安全係數
- 判定有限壽命或無限壽命
適用場景
- 疲勞校核:由應力幅、平均應力與抗拉強度估算疲勞壽命
- 平均應力修正對比:同時看 Goodman / Soderberg / Gerber 三種口徑
- 安全評估:算 Goodman 利用率與安全係數,判斷有限壽命還是無限壽命
使用步驟
- 輸入應力幅、平均應力與抗拉強度
- 輸入疲勞強度係數 σf' 與指數 b
- 選擇修正準則(Goodman/Gerber/Soderberg)
- 點選計算,讀取等效應力與壽命
- 檢視安全係數,判斷有限/無限壽命
實用技巧
- Goodman 最常用、居中;Gerber 偏樂觀;Soderberg 最保守(以屈服為判據)
- 安全關鍵件建議同時看 Soderberg 結果取下限
- b 鋼材常取 −0.085~−0.12,σf' 近似 1.0~1.2 倍抗拉強度,最好由 S-N 曲線迴歸
- 缺口/表面/尺寸等修正會顯著降低實際壽命,應疊加修正係數
常見問題
- Goodman / Gerber / Soderberg 該用哪個?
- Goodman 居中、最常用;Gerber 對韌性材料更接近試驗但偏樂觀;Soderberg 以屈服強度為判據、最保守。安全關鍵件建議同時看 Soderberg 結果取下限。
- b 和 σf' 怎麼取?
- b 為疲勞強度指數,鋼材常取 −0.085~−0.12;σf' 為疲勞強度係數,近似取 1.0~1.2 倍抗拉強度。二者最好由材料 S-N 曲線迴歸得到,手冊值僅作初估。