在缩减开发和测试成本、缩短投放市场的时间、提高产品使用寿命等方面带来很大的收益。Р6.1 材料及结构疲劳失效的特征Р疲劳定义:材料在变动载荷作用下,会产生微、宏观的塑性变形,降低了?材料的承载能力并引起裂纹,随着裂纹的逐步扩展,最后将导致断裂。?统计表明:疲劳破坏占失效结构的90%。Р疲劳失效的特征一:?与脆断有明显差别,加载次数、断裂过程、温度、端口;Р疲劳失效的特征二:?疲劳强度难以确定,其值与实际工作条件密切相关不易预测;Р疲劳失效的特征三:?疲劳破坏一般从表面和应力集中出开始,焊接结构的疲劳从焊接接头产生。Р图6-1、-2、-3 、-4疲劳破坏实例Р2 118次着陆后发生破坏-低周疲劳?运行30 000km后,车架纵梁破坏-疲劳Р法兰与管道连接处发生破坏-KT高的角焊缝?水压机机架在多次工作后破坏-低周疲劳Р焊接结构的大量使用和研究,疲劳破坏不断?高强钢的使用,对KT比低碳钢敏感-疲劳破坏问题增加Р不锈钢管焊缝的微观疲劳断口Р汽车排气系统不锈钢管材的焊缝疲劳实验的断口照片。?断裂在母材与焊缝之间的HAZ上。Р6.2 疲劳试验及疲劳图?6.2.1 疲劳载荷及其表示法Р金属的疲劳是在变载条件下经过 N 次循环才出现的。? 变载荷:是指大小、方向、波形、频率和应力幅随时间发生周期性或无规则变化的一类载荷。Р变载荷的主要参量:图6-4Рr ——应力循环特征系数或应力循环对称系数,r 值不同,循环特征亦不同。Р常用σ r 表示某种疲劳应力。Р1. 对称交变载荷Р2.脉动载荷Р3.拉伸变载荷Р几种典型的动载荷Р高周与低周疲劳Р高周低应力(在弹性范围内)疲劳,N:104~105次以上,又称应力疲劳;?低周高应力(超出弹性范围)疲劳,N<104~105次,又称应变疲劳?任何工程结构都不允许出现全截面的标称应力大于屈服点的情况。所以,低周次疲劳仅是某些应力集中区域的材料单元疲劳行为。
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