❶ 影響鋼材疲勞強度的主要因素有哪些
1、尺寸效應
材料的尺寸愈大,由於各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。
2、冶金缺陷
冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在於表面的夾雜物是應力集中源,會導致夾雜物與基體界面之間過早地產生疲勞裂紋。採用真空冶煉、真空澆注等措施,可以大大提高鋼材的質量。
3、腐蝕介質
彈簧在腐蝕介質中工作時,由於表面產生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼,疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。
在腐蝕條件下工作的彈簧,為了保證其疲勞強度,可採用抗腐蝕性能高的材料,如不銹鋼、非鐵金屬,或者表面加保護層,如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。
(1)鋼材的疲勞破壞是由什麼引起的擴展閱讀
構件截面改變越激烈,應力集中系數就越大。因此工程上常採用改變構件外形尺寸的方法來減小應力集中。如採用較大的過渡圓角半徑,使截面的改變盡量緩慢,如果圓角半徑太大而影響裝配時,可採用間隔環。
既降低了應力集中又不影響軸與軸承的裝配。此外還可採用凹圓角或卸載槽以達到應力平緩過渡。
設計構件外形時,應盡量避免帶有尖角的孔和槽。在截面尺寸突然變化處(階梯軸),當結構需要直角時,可在直徑較大的軸段上開卸載槽或退刀槽減小應力集中;當軸與輪轂採用靜配合時,可在輪轂上開減荷槽或增大配合部分軸的直徑,並採用圓角過渡,從而可縮小輪轂與軸的剛度差距,減緩配合面邊緣處的應力集中。
一般說,構件表層的應力都很大,例如在承受彎曲和扭轉的構件中,其最大應力均發生在構件的表層。同時由於加工的原因,構件表層的刀痕或損傷處,又將引起應力集中。
因此,對疲勞強度要求高的構件,應採用精加工方法,以獲得較高的表面質量。特別是對高強度鋼這類對應力集中比較敏感的材料,其加工更需要精細。
❷ 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。
❸ 破壞鋼結構的主要因素有哪些
破壞鋼結構的主要因素有:
1、由荷載變化,超期服役,規范和規程改變導版致結構承載力不足;
2、構件權由於各種意外產生變形、扭曲、傷殘、凹陷等,致使構件截面削弱,桿件翹曲,連接開裂等;
3、溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;
4、由於化學物質的侵蝕而產生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;
5、其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。
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❹ 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。
❺ 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。