若設(shè)備主要是疲勞破壞，則應(yīng)該從疲勞強(qiáng)度入手分析最佳超應(yīng)變，由有限元法可計(jì)算出不銹鋼彎管內(nèi)側(cè)內(nèi)壁和外壁在內(nèi)壓作用下的相當(dāng)應(yīng)力幅（0品）c和（oa)b,以及相當(dāng)平均應(yīng)力（0dm)c和（0m)b.由于自增強(qiáng)所形成的殘余應(yīng)力只對(duì)相當(dāng)平均應(yīng)力有影響，則考慮殘余應(yīng)力后的相當(dāng)平均應(yīng)力為：

  對(duì)于內(nèi)壓設(shè)備，由于應(yīng)力是多軸的，且平均應(yīng)力不為0,故對(duì)疲勞強(qiáng)度起決定作用的是等效相當(dāng)應(yīng)力幅，其中σa完全取決于操作內(nèi)壓的波動(dòng)范圍，odm由工作壓力的平均應(yīng)力和自增強(qiáng)處理后的殘余應(yīng)力決定。

  考慮到設(shè)備由于開(kāi)停工等實(shí)際工況，取不銹鋼彎管設(shè)備承受的最大內(nèi)壓為Pmax=300 MPa,最小內(nèi)壓為0.根據(jù)彈塑性有限元法求得的C點(diǎn)和D點(diǎn)的Von Mises 等效應(yīng)力可以求出總的相當(dāng)應(yīng)力幅oda,和總的相當(dāng)平均應(yīng)力dm=am+odm,以C、D兩點(diǎn)在內(nèi)壓作用下的相當(dāng)應(yīng)力幅代替（3-6)式中的Oda,以（3-4)式中的相當(dāng)平均應(yīng)力代替（3-6)式中的cm,則可以分別求得C、D兩點(diǎn)的等效相當(dāng)應(yīng)力幅，詳細(xì)地計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-7。由疲勞強(qiáng)度理論可知，等效相當(dāng)應(yīng)力幅越低疲勞壽命越長(zhǎng)。因殘余應(yīng)力在C點(diǎn)為壓應(yīng)力，在D點(diǎn)為拉應(yīng)力，所以自增強(qiáng)處理會(huì)使C點(diǎn)等效相當(dāng)應(yīng)力幅下降，D點(diǎn)等效相當(dāng)應(yīng)力幅上升。理想狀態(tài)是使二者相等，若不能相等，則應(yīng)使它們的差值最低。表3-7中σeada的曲線關(guān)系見(jiàn)圖3-9所示。

  由此可見(jiàn)自增強(qiáng)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響是通過(guò)改變平均應(yīng)力從而改變等效相當(dāng)應(yīng)力幅的，盡管自增強(qiáng)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響從表觀上講沒(méi)有對(duì)靜強(qiáng)度的影響那么明顯，但仍然可以大幅度提高其疲勞壽命。

 由表3-7的計(jì)算結(jié)果可知，隨著自增強(qiáng)載荷pa的提高，（oegda)c下降，在p.≤700MPa時(shí)下降的速度較快，幅度較大；在p.>700MPa后下降的速度變慢，當(dāng)pa=800MPa時(shí)，（oegda)c下降到最低的 247 MPa.由此，根據(jù)最佳超應(yīng)變選擇原則，理想自增強(qiáng)壓力pa的范圍為 700~800.MPa.結(jié)合彈塑性分析的結(jié)果，自增強(qiáng)壓力不應(yīng)該超過(guò)該彎管的極限內(nèi)壓，故可以確定理論上最佳的自增強(qiáng)壓力pa的值為786MPa,考慮到安全因素，pa值取700~750 MPa為宜。

同樣，上面的分析也沒(méi)有考慮殘余應(yīng)力的松弛，下面繼續(xù)分析殘余應(yīng)力有50%松弛的情況下基于疲勞強(qiáng)度的最佳超應(yīng)變壓力。其計(jì)算方法同上，詳細(xì)地計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3-8。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，在考慮殘余應(yīng)力的松弛時(shí)，C點(diǎn)的等效相當(dāng)應(yīng)力幅的降低程度明顯小于不考慮殘余應(yīng)力松弛的情況。但兩種情況的最佳超應(yīng)變內(nèi)壓均由材料的強(qiáng)度極限確定，所以，考慮到處理的安全性，在工程上確定以疲勞失效為主的最佳超應(yīng)變內(nèi)壓時(shí)，應(yīng)該有足夠的安全儲(chǔ)備。