線性載荷

基本相關概念

均布荷載：也稱面荷載，容重乘以厚度；
線載荷：面荷載乘以長度；

集中荷載：點荷載是集中荷載，是線荷載乘以作用的長度；
集中線荷載這是兩層意思分為集中荷載和線荷載。集中荷載就是所有的荷載集中起來全部傳遞到一處的荷載。

線性載荷疲勞問題

在疲勞研究過程中，人們早就提出了“損傷”這一概念。所謂損傷，是指在疲勞過程中初期材料內的細微結構變化和後期裂紋的形成和擴展[]。累積損傷規律是疲勞研究中最重要的課題之一，它是估算變幅載荷作用下結構和零件疲勞壽命的基礎。

大多數結構和零件所受循環載荷的幅值都是變化的，也就是說，大多數結構和零件都是在變幅載荷下工作的。變幅載荷下的疲勞破壞，是不同頻率和幅值的載荷所造成的損傷逐漸累積的結果。因此，疲勞累積損傷是有限壽命設計的核心問題。疲勞理論歸納起來大致可以分為以下四大類：

（1）線性疲勞累積損傷理論：這種理論假定材料各個應力水平下的疲勞損傷是獨立進行的，總損傷可以線性疊加。最具有代表性的是Miner法則，以及稍加改變的修正Miner法則和相對Miner法則。

（2）雙線性累積損傷理論：這種理論認為材料疲勞過程初期和後期分別按兩種不同的線性規律累積。最具有代表性的是Manson的雙線性累積損傷理論。

（3）非線性累積損傷理論：這種理論假定載荷歷程與損傷之間存在著相互干涉作用，即各個載荷所造成的疲勞損傷與其以前的載荷歷史有關。最具代表的是損傷曲線法和Corten-Dolan理論。

（4）其它累積損傷理論：這些理論大多是從實驗、觀測和分析歸納出來的經驗或半經驗公式。如Levy理論和Kozin理論等。

線性載荷疲勞壽命設計方法

無限壽命設計

在19世紀40年代，鐵路車輛輪軸在重複交變載荷的作用下，發生了破壞，由此，人們開始認識到疲勞破壞。經一系列實驗研究後指出：對於疲勞，應力幅比構件承受的應力更重要。對於無裂紋構件，控制其應力水平使其小於疲勞持久極限，則不產生疲勞裂紋。

安全壽命設計

實用中稱有限壽命設計為安全壽命設計(Safe life design)。Miner提出的變幅載荷作用下的疲勞損傷累積方法和判據，使變幅作用下的疲勞壽命預測成為可能，使零構件在有限設計壽命內，只要滿足疲勞判據，也不會發生疲勞破壞。

損傷容限設計

損傷容限設計(Damage tolerance design)抗疲勞設計方法是在斷裂力學基礎上發展起來的疲勞分析方法。假定零構件材料內有初始缺陷(裂紋) ,以斷裂力學為理論基礎，以斷裂韌性試驗和無損檢測技術為手段，對有初始裂紋的零件，估算其剩餘壽命。只要掌握裂紋擴展的規律，並採取裂紋監視和正確的斷裂控制措施，剩餘壽命是可以安全地加以利用的。