基本介紹
- 中文名：P-S-N曲線
- 外文名：P-S-N curve
- 範疇：物理
- 組成：S-N 曲線和機率的結合
- 可靠性：極高
基本解釋,套用,
基本解釋
應力（S）-循環次數（N）曲線-存活率（P）同一組試件在同樣的條件下進行試驗，它們的疲勞壽命N並不一樣，但卻具有一定的分布規律，即與機率有關。因此，可以根據一定的機率（通常就是存活率P，亦相當於可靠度）來確定N值。並且疲勞壽命還與應力水平有關，因此可以得出N為P和S的二元函式。P,S,N的函式關係形成三維空間中的一個曲面，但是為了與傳統的S—N曲線一直，工程上習慣將P，S，N的函式關係畫在S—N的二維坐標系中，當P取值一定時，則以S為自變數形成一條S—N曲線，當P得取值變化時，則每一P值對應著一條S—N曲線，從而形成S—N的曲線族，也將其稱為P—S—N曲線。
P-S-N就是S-N 曲線和機率的結合，P則是指失效機率，即存活率，意為若採用當前S-N曲線，其安全的可靠性，如0.95的存活率通俗講即採用此S-N曲線，100個試件至少有95個是安全的。
套用
疲勞損傷發生在受交變應力（或應變）作用的零件和構件，零件和構件在低於材料屈服極限的交變應力（或應變）的反覆作用下，經過一定的循環次數以後，在應力集中部位萌生裂紋，裂紋在一定條件下擴展，最終突然斷裂，這一失效過程稱為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經歷的應力循環數稱為疲勞壽命。
當施加於結構的交變載荷經過一定的循環次數N以後，構件發生疲勞斷裂。循環次數N稱為疲勞壽命。對件用不同載荷進行多次反覆載入實驗，可測得在不同載荷下試件的疲勞壽命，得到應力與壽命的一系列關係，將這種應力—壽命關係的曲線描繪出來，就是構建的疲勞壽命曲線，通常稱之為S—N曲線。
零件的疲勞壽命與零件的應力、應變水平有關，它們之間的關係可以用應力一壽命曲線（σ-N曲線）和應變一壽命曲線（δ－Ν曲線）表示。應力一壽命曲線和應變一壽命曲線，統稱為S-N曲線。
S-N曲線是對構件進行疲勞壽命預測的前提和基礎。由於疲勞試驗數據的離散性，使得疲勞應力-壽命間的曲線，並不是一一對應的單值關係，而是與存活率P緊密相連。前面提到的S-N曲線是中值疲勞壽命曲線，也就是存活率P為50%的S-N曲線。在許多情況下，尤其是構件的可靠性設計中，根據實際要求，需要不同存活率的S-N曲線。要表達這些不同存活率的疲勞壽命曲線，就必須使用P-S-N曲線。
實踐表明，疲勞 壽命分散性較大，因此必須進行統計分析，考慮存活率（即可靠度）的問題 。具有存活率p（如95%、99%、99.9%）的疲勞壽命Np的含義是 ：母體（總體）中有p的個體的疲勞壽命大於Np。而破壞機率等於（ 1－ p ） 。常規疲勞試驗得到的S-N曲線是p=50%的曲線 。對應於各存活率的p的S-N曲線稱為p-S-N曲線。
