疲劳分析及概念.doc
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疲劳分析及概念 ,结构疲劳。欢迎下载!
疲劳分析及概念 >疲劳破坏的概念 当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后,在应力值虽然始终没有超过材 料的强度极限,甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏。
这种在交变载荷 持续作用下材料或结构的破坏现象,就叫做疲劳破坏。
>疲劳破坏的特征 材料力学是根据静力试验来确定材料的机械性能(比如弹性极限、屈服极限、强 度极限)的,这些机械性能没有充分反映材料在交变载荷作用下的特性。
因此,在 交变载荷作用下工作的零件和构件,如果还是按静载荷去设计,在使用过程中往 往就会发生突如其来的破坏。
>疲劳破坏与传统静力破坏的本质区别 * 静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏;疲劳破坏是多次反复载荷作用下产生的 破坏,它不是短期内发生的。
* 当静应力小于屈服极限或强度极限时,不会发生静力破坏;而交变应力在远小于 静强度极限,甚至小于屈服极限的情况下,疲劳破坏就可能发生。
* 静力破坏通常有明显的塑性变形产生;疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象,即便是塑性良好的金属,其疲劳破坏形式也象脆性破坏一样,事先不易 觉察出来,这表明疲劳破坏具有更大的危险性。
* 在静力破坏的断口上,通常只呈现粗粒状或纤维状特征;而在疲劳破坏的断口上 ,总是呈现两个区域特征,一部分是平滑的,另一部分是粗粒状或纤维状。
因为 疲劳破坏时,首先在某一点(通常接近构件表面)产生微小的裂纹,其起点叫"疲 劳源",而裂纹从疲劳源开始,逐渐向四周扩展。
由于反复变形,裂开的两个面时 而挤紧,时而松开,这样反复摩擦,形成一个平滑区域。
在交变载荷继续作用下, 裂纹逐渐扩展,承载面积逐渐减少,当减少到材料或构件的静强度不足时,就会 在某一载荷作用下突然断裂,其断裂面呈粗粒状或纤维状。
* 静力破坏的抗力主要取决于材料本身;而疲劳破坏的抗力与材料
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浮生若梦
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