❶ 什麼是「疲勞破壞」﹖
疲勞破壞是指在遠低於材料強度極限甚至屈服極限的交變應力作用下,材料內發生破容壞的現象。
材料在循環應力和應變作用下,在一處或幾處逐漸產生局部永久性累積損傷,經一定循環次數產生裂紋或突然發生完全斷裂的過程。
根據循環荷載的幅值和頻率,疲勞可以分為等幅疲勞、變幅疲勞和隨機疲勞;根據材料破壞前所經歷的循環次數(即壽命)以及疲勞荷載的應力水平,疲勞又可以分為高周疲勞、低周疲勞和亞臨界疲勞。
任何材料都會發生疲勞破壞,因此在設計零部件及工程結構等時必須考慮到材料遭受疲勞破壞的時限,以免造成不必要的財產損失和人身傷亡事故。
對於鋼材,在疲勞破壞之前並沒有明顯的變形,是一種突然發生的斷裂,斷口平直,屬於反復荷載作用下的脆性破壞。
在荷載反復作用下,結構構件母材和連接缺陷處或應力集中部位形成微細的疲勞裂紋,並逐漸擴展以至最後斷裂的現象。它是一個累積損傷過程。
❷ 什麼是鋼材的疲勞破壞其破壞特點是什麼
受循環反復的應力時,雖然力不到塑性變形的程度,但長期以後會斷裂。
與循環次數有關,力不大但逐漸積累會出現局部裂紋,最後斷裂。
❸ 鋼材的疲勞破壞屬於什麼破壞
鋼材的疲勞破壞,屬於材料長時間受交變應力,產生疲勞裂紋,裂紋擴展後回發生斷裂的疲勞破答壞。其特點是,受交變應力,很多的(應力的)循環次數(一般是10^4至10^7次)。
如果,不受交變應力(力的大小、方向,均不發生變化);或者雖然受交變應力,但很快就發生破壞,都不是疲勞破壞。破壞的機理不同。
❹ 什麼是鋼材的疲勞破壞其破壞特點是什麼
在循環荷載(連續反復荷載)作用下,經過有限次循環,鋼材發生破壞的現版象,稱之權為疲勞。疲勞破壞是基類損傷結果,即由於鋼材內部存在缺陷造成應力集中,循環荷載作用下微觀裂紋不斷發展形成宏觀裂紋引起鋼材斷裂。鋼材的疲勞破壞屬於脆性破壞,破壞時載面平均應力小於鋼材的屈服強度。
❺ 影響鋼材疲勞強度的因素是什麼採取什麼措施防止鋼材的疲勞破壞
外部因素:1.工作條件包括載荷條件(應力狀態,應力比,過,次載情況,平均應力)載荷頻率回,答環境溫度,環境介質
內部因素:1.力學上的:尺寸效應,表面粗糙度,缺口效應,殘余應力(殘余壓應力提高疲勞強度,殘余壓應力降低疲勞強度)等
2.材料內部組織,合金成分:如結構鋼,其中的碳能夠強化基體,同時又可形成彌散碳化物進行彌散強化,提高材料的變形抗力,阻止疲勞裂紋的產生,從而提高疲勞強度,其他的合金元素可提高鋼材的淬透性和改善鋼材的強韌性來影響疲勞強度的。
從材料的熱處理和組織來看,正火組織的疲勞強度最低,淬火回火的組織疲勞強度較高,回火馬氏體的疲勞強度最高,回火托氏體次之,回火索氏體最低;淬火鋼中若存在未溶鐵素體和未轉變的殘余奧氏體,或是非馬氏體組織,因他們都是比馬氏體軟的組織容易過早形成疲勞裂紋,會降低疲勞強度。
另外鋼材中的非金屬類夾雜物和冶金缺陷都會降低疲勞強度,因為這些都是萌生疲勞裂紋的發源地。
提高鋼材疲勞強度的措施:降低應力集中,降低表面粗糙度,採用表面強化(表面噴丸,滾壓,表面熱處理,表面化學熱處理如滲碳,滲氮等工藝),使用材料時注意材料纖維組織的方向,沿著纖維的方向疲勞強度高。
❻ 工程中什麼叫疲勞破壞
疲勞破壞是材料、零件和構件在循環載入下,在某點或某些點產生局部的永久性內損傷,並在一定循容環次數後形成裂紋、或使裂紋進一步擴展直到完全斷裂的現象。
任何材料都會發生疲勞破壞,因此在設計零部件及工程結構等時必須考慮到材料遭受疲勞破壞的時限,以免造成不必要的財產損失和人身傷亡事故。
對於鋼材,在疲勞破壞之前並沒有明顯的變形,是一種突然發生的斷裂,斷口平直,屬於反復荷載作用下的脆性破壞。
❼ 什麼是鋼材的疲勞破壞
在方向大小周期性來變化的力源的作用下,經過一定時間後鋼材發生突然斷裂的現象,稱為疲勞破壞。
疲勞破壞的特點主要有三點:1.力為周期性變化的力;2.力不一定很大;3.斷裂很突然,沒預兆。
疲勞破壞發生的主要原因為:材料薄弱部位產生應力集中---產生微裂紋---損傷累積---突然斷裂。
❽ 什麼叫鋼結構疲勞破壞
鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中回同
樣會發生。與鋼答材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段。因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階
段。裂紋的擴展是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的。在裂紋擴
展部分,斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂
的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵。
❾ 影響鋼材疲勞強度的因素是什麼採取什麼措施防止鋼材的疲勞破壞
外部因素:1.工作條件包括載荷條件(應力狀態,應力比,過,次載情況,平均應力)載內荷頻率容,環境溫度,環境介質
內部因素:1.力學上的:尺寸效應,表面粗糙度,缺口效應,殘余應力(殘余壓應力提高疲勞強度,殘余壓應力降低疲勞強度)等
2.材料內部組織,合金成分:如結構鋼,其中的碳能夠強化基體,同時又可形成彌散碳化物進行彌散強化,提高材料的變形抗力,阻止疲勞裂紋的產生,從而提高疲勞強度,其他的合金元素可提高鋼材的淬透性和改善鋼材的強韌性來影響疲勞強度的。
從材料的熱處理和組織來看,正火組織的疲勞強度最低,淬火回火的組織疲勞強度較高,回火馬氏體的疲勞強度最高,回火托氏體次之,回火索氏體最低;淬火鋼中若存在未溶鐵素體和未轉變的殘余奧氏體,或是非馬氏體組織,因他們都是比馬氏體軟的組織容易過早形成疲勞裂紋,會降低疲勞強度。
另外鋼材中的非金屬類夾雜物和冶金缺陷都會降低疲勞強度,因為這些都是萌生疲勞裂紋的發源地。
提高鋼材疲勞強度的措施:降低應力集中,降低表面粗糙度,採用表面強化(表面噴丸,滾壓,表面熱處理,表面化學熱處理如滲碳,滲氮等工藝),使用材料時注意材料纖維組織的方向,沿著纖維的方向疲勞強度高。
❿ 什麼叫鋼結構疲勞破壞,影響疲勞破壞的因素有那些
鋼結構的疲勞破壞
一、疲勞破壞現象
鋼材在連續反復荷載作用下會發生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結構和鋼構件中同
樣會發生.與鋼材發生疲勞破壞的不同處在於鋼結構和鋼構件由於製作或構造上的原
因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂
紋形成這個階段.因此,鋼結構和鋼構件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和最後斷裂兩個階段.裂紋的擴展是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的.在裂紋擴展部分,斷口因經反復荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂的裂口比較粗糙並呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特徵.
二、影響疲勞強度的因素
在鋼材的疲勞破壞中提到影響疲勞強度的主要因素是應力集中.這同樣是影響鋼結構和鋼構件疲勞強度的主要因素.但在鋼結構和鋼構件中,產生應力集中的原因則極為復雜,因此鋼結構和鋼構件的疲勞強度的計算比鋼材的要困難得多.
鋼結構和鋼構件在截面突然改變處都會產生應力集中,如梁與柱的連接節點、柱腳、
梁和柱的變截面處以及截面形孔等削弱處.此外,對於非焊接結構,有鋼材表面的凹凸
麻點、刻痕,軋鋼時的夾渣、分層,切割邊的不平整,冷加工產生的微裂紋以及螺栓孔等
等.對於焊接結構還有焊縫外形及其缺陷,缺陷包括氣孔、咬肉、夾渣、焊根、起弧和滅弧處的不平整、焊接裂紋等等.
除此之外,還有結構和構件中的殘余應力以及結構和構件所處的環境等都會對其疲勞強度有影響.在有腐蝕性介質的環境中,疲勞裂紋擴展的速率會受到不利的影響.