❶ 什么是“疲劳破坏”﹖
疲劳破坏是指在远低于材料强度极限甚至屈服极限的交变应力作用下,材料内发生破容坏的现象。
材料在循环应力和应变作用下,在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤,经一定循环次数产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。
根据循环荷载的幅值和频率,疲劳可以分为等幅疲劳、变幅疲劳和随机疲劳;根据材料破坏前所经历的循环次数(即寿命)以及疲劳荷载的应力水平,疲劳又可以分为高周疲劳、低周疲劳和亚临界疲劳。
任何材料都会发生疲劳破坏,因此在设计零部件及工程结构等时必须考虑到材料遭受疲劳破坏的时限,以免造成不必要的财产损失和人身伤亡事故。
对于钢材,在疲劳破坏之前并没有明显的变形,是一种突然发生的断裂,断口平直,属于反复荷载作用下的脆性破坏。
在荷载反复作用下,结构构件母材和连接缺陷处或应力集中部位形成微细的疲劳裂纹,并逐渐扩展以至最后断裂的现象。它是一个累积损伤过程。
❷ 什么是钢材的疲劳破坏其破坏特点是什么
受循环反复的应力时,虽然力不到塑性变形的程度,但长期以后会断裂。
与循环次数有关,力不大但逐渐积累会出现局部裂纹,最后断裂。
❸ 钢材的疲劳破坏属于什么破坏
钢材的疲劳破坏,属于材料长时间受交变应力,产生疲劳裂纹,裂纹扩展后回发生断裂的疲劳破答坏。其特点是,受交变应力,很多的(应力的)循环次数(一般是10^4至10^7次)。
如果,不受交变应力(力的大小、方向,均不发生变化);或者虽然受交变应力,但很快就发生破坏,都不是疲劳破坏。破坏的机理不同。
❹ 什么是钢材的疲劳破坏其破坏特点是什么
在循环荷载(连续反复荷载)作用下,经过有限次循环,钢材发生破坏的现版象,称之权为疲劳。疲劳破坏是基类损伤结果,即由于钢材内部存在缺陷造成应力集中,循环荷载作用下微观裂纹不断发展形成宏观裂纹引起钢材断裂。钢材的疲劳破坏属于脆性破坏,破坏时载面平均应力小于钢材的屈服强度。
❺ 影响钢材疲劳强度的因素是什么采取什么措施防止钢材的疲劳破坏
外部因素:1.工作条件包括载荷条件(应力状态,应力比,过,次载情况,平均应力)载荷频率回,答环境温度,环境介质
内部因素:1.力学上的:尺寸效应,表面粗糙度,缺口效应,残余应力(残余压应力提高疲劳强度,残余压应力降低疲劳强度)等
2.材料内部组织,合金成分:如结构钢,其中的碳能够强化基体,同时又可形成弥散碳化物进行弥散强化,提高材料的变形抗力,阻止疲劳裂纹的产生,从而提高疲劳强度,其他的合金元素可提高钢材的淬透性和改善钢材的强韧性来影响疲劳强度的。
从材料的热处理和组织来看,正火组织的疲劳强度最低,淬火回火的组织疲劳强度较高,回火马氏体的疲劳强度最高,回火托氏体次之,回火索氏体最低;淬火钢中若存在未溶铁素体和未转变的残余奥氏体,或是非马氏体组织,因他们都是比马氏体软的组织容易过早形成疲劳裂纹,会降低疲劳强度。
另外钢材中的非金属类夹杂物和冶金缺陷都会降低疲劳强度,因为这些都是萌生疲劳裂纹的发源地。
提高钢材疲劳强度的措施:降低应力集中,降低表面粗糙度,采用表面强化(表面喷丸,滚压,表面热处理,表面化学热处理如渗碳,渗氮等工艺),使用材料时注意材料纤维组织的方向,沿着纤维的方向疲劳强度高。
❻ 工程中什么叫疲劳破坏
疲劳破坏是材料、零件和构件在循环加载下,在某点或某些点产生局部的永久性内损伤,并在一定循容环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。
任何材料都会发生疲劳破坏,因此在设计零部件及工程结构等时必须考虑到材料遭受疲劳破坏的时限,以免造成不必要的财产损失和人身伤亡事故。
对于钢材,在疲劳破坏之前并没有明显的变形,是一种突然发生的断裂,断口平直,属于反复荷载作用下的脆性破坏。
❼ 什么是钢材的疲劳破坏
在方向大小周期性来变化的力源的作用下,经过一定时间后钢材发生突然断裂的现象,称为疲劳破坏。
疲劳破坏的特点主要有三点:1.力为周期性变化的力;2.力不一定很大;3.断裂很突然,没预兆。
疲劳破坏发生的主要原因为:材料薄弱部位产生应力集中---产生微裂纹---损伤累积---突然断裂。
❽ 什么叫钢结构疲劳破坏
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中回同
样会发生。与钢答材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原
因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂
纹形成这个阶段。因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶
段。裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩
展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂
的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。
❾ 影响钢材疲劳强度的因素是什么采取什么措施防止钢材的疲劳破坏
外部因素:1.工作条件包括载荷条件(应力状态,应力比,过,次载情况,平均应力)载内荷频率容,环境温度,环境介质
内部因素:1.力学上的:尺寸效应,表面粗糙度,缺口效应,残余应力(残余压应力提高疲劳强度,残余压应力降低疲劳强度)等
2.材料内部组织,合金成分:如结构钢,其中的碳能够强化基体,同时又可形成弥散碳化物进行弥散强化,提高材料的变形抗力,阻止疲劳裂纹的产生,从而提高疲劳强度,其他的合金元素可提高钢材的淬透性和改善钢材的强韧性来影响疲劳强度的。
从材料的热处理和组织来看,正火组织的疲劳强度最低,淬火回火的组织疲劳强度较高,回火马氏体的疲劳强度最高,回火托氏体次之,回火索氏体最低;淬火钢中若存在未溶铁素体和未转变的残余奥氏体,或是非马氏体组织,因他们都是比马氏体软的组织容易过早形成疲劳裂纹,会降低疲劳强度。
另外钢材中的非金属类夹杂物和冶金缺陷都会降低疲劳强度,因为这些都是萌生疲劳裂纹的发源地。
提高钢材疲劳强度的措施:降低应力集中,降低表面粗糙度,采用表面强化(表面喷丸,滚压,表面热处理,表面化学热处理如渗碳,渗氮等工艺),使用材料时注意材料纤维组织的方向,沿着纤维的方向疲劳强度高。
❿ 什么叫钢结构疲劳破坏,影响疲劳破坏的因素有那些
钢结构的疲劳破坏
一、疲劳破坏现象
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同
样会发生.与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原
因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂
纹形成这个阶段.因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征.
二、影响疲劳强度的因素
在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中.这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素.但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多.
钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、
梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处.此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸
麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等
等.对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等.
除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响.在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响.