钢材疲劳破坏30页PPT
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《钢结构疲劳》课件
总结词
结构细节和连接方式对钢结构疲劳性能具有重要影响，合理的细节设计和连接方式可以有效提高结构的疲劳寿命 。
详细描述
钢结构的细节设计和连接方式决定了结构内部的应力分布和传递。不合理的细节设计和连接方式可能导致局部应 力集中，加速裂纹萌生和扩展。因此，在设计和制造钢结构时，应注重细节处理和连接方式的优化，以提高结构 的疲劳性能。
超声检测
利用超声波在材料中的传播特性 ，检测内部缺陷和裂纹。
涡流检测
利用涡流对材料进行检测，通过 分析涡流的变化来检测裂纹。
损伤识别与评估
损伤识别
通过各种无损检测手段，如声发射、 红外成像等，对钢结构进行全面检测 ，以确定损伤的位置和程度。
损伤评估
根据损伤的严重程度，对钢结构的剩 余寿命和安全性进行评估，为维修和 加固提供依据。
采用无损检测技术，如超声波、磁 粉等方法，对钢结构进行监测和评 估，了解结构疲劳状况。
维修与更换
对于发现的疲劳裂纹和损伤，及时 进行修复或更换，防止裂纹扩大。
增强结构整体性
增加支撑和连接
加强节点连接
通过增加支撑和连接件，提高钢结构 的整体稳定性，减少结构变形和应力 集中。
对节点连接进行加强，提高节点刚度 和承载能力，减少应力集中和变形。
优化结构设计
对钢结构进行详细的结构分析和优化 设计，合理布置支撑和连接件，提高 结构整体性。
局部加固与修复
1 2
焊接加固
对于疲劳裂纹和损伤，可以采用焊接方法进行加 固和修复。焊接前应进行焊接工艺评定和焊接质 量检测。
粘贴钢板加固
在钢结构表面粘贴钢板，提高结构的承载能力和 刚度，适用于大型结构件和厚板的加固。
《钢结构疲劳》ppt课件
结构细节和连接方式对钢结构疲劳性能具有重要影响，合理的细节设计和连接方式可以有效提高结构的疲劳寿命 。
详细描述
钢结构的细节设计和连接方式决定了结构内部的应力分布和传递。不合理的细节设计和连接方式可能导致局部应 力集中，加速裂纹萌生和扩展。因此，在设计和制造钢结构时，应注重细节处理和连接方式的优化，以提高结构 的疲劳性能。
超声检测
利用超声波在材料中的传播特性 ，检测内部缺陷和裂纹。
涡流检测
利用涡流对材料进行检测，通过 分析涡流的变化来检测裂纹。
损伤识别与评估
损伤识别
通过各种无损检测手段，如声发射、 红外成像等，对钢结构进行全面检测 ，以确定损伤的位置和程度。
损伤评估
根据损伤的严重程度，对钢结构的剩 余寿命和安全性进行评估，为维修和 加固提供依据。
采用无损检测技术，如超声波、磁 粉等方法，对钢结构进行监测和评 估，了解结构疲劳状况。
维修与更换
对于发现的疲劳裂纹和损伤，及时 进行修复或更换，防止裂纹扩大。
增强结构整体性
增加支撑和连接
加强节点连接
通过增加支撑和连接件，提高钢结构 的整体稳定性，减少结构变形和应力 集中。
对节点连接进行加强，提高节点刚度 和承载能力，减少应力集中和变形。
优化结构设计
对钢结构进行详细的结构分析和优化 设计，合理布置支撑和连接件，提高 结构整体性。
局部加固与修复
1 2
焊接加固
对于疲劳裂纹和损伤，可以采用焊接方法进行加 固和修复。焊接前应进行焊接工艺评定和焊接质 量检测。
粘贴钢板加固
在钢结构表面粘贴钢板，提高结构的承载能力和 刚度，适用于大型结构件和厚板的加固。
《钢结构疲劳》ppt课件
钢材的疲劳-常幅疲劳
[Ds](N/mm2)（对数尺） β ＝4 1
1 β ＝3
n（对数尺）
疲劳容许应力幅[Ds]与应力循环次数n的关系曲线
钢材的疲劳——常幅疲劳
四、常幅疲劳验算 参数Ｃ和的取值
构件和连接类别
Ｃ β
1
1940×1012
2
861×1012
3
3.26×1012
4
2.18×1012
5
1.47×1012
6
0.96×1012
有光泽的晶粒状或人字纹。而疲劳破坏的主要断口特征是放射和年轮状花纹。
（3）疲劳对缺陷十分敏感。
钢材的疲劳——常幅疲劳
二、引起疲劳破坏交变荷载的两种类型 常幅交变荷载----常幅应力----常幅疲劳 变幅交变荷载----变幅应力----变幅疲劳 应力比（）
循环应力中绝对值最小的峰值应力smin与绝对值最大的峰值应力smax之比。= smin
钢材的疲劳——常幅疲劳
钢材的疲劳——常幅疲劳
一、疲劳破坏的特征 定义：钢材在循环荷载作用下，应力虽然低于极限强度，甚至低于屈服强度，但 仍然会发生断裂破坏，这种破坏形式就称为疲劳破坏。
破坏过程：裂纹的形成----裂纹的扩展----最后的迅速断裂而破坏
破坏特点： （1）疲劳破坏时的应力小于钢材的屈服强度，钢材的塑性还没有展开，属于脆性破 坏。 （2）疲劳破坏的断口与一般脆性破坏的断口不同。一般脆性破坏后的断口平直，呈
三、常幅疲劳 2. 焊接结构的疲劳
f
y
y
f
y
最大：
最小：
s m a x
f
f
y
f
y
Ds
f s
y
m a x
1 β ＝3
n（对数尺）
疲劳容许应力幅[Ds]与应力循环次数n的关系曲线
钢材的疲劳——常幅疲劳
四、常幅疲劳验算 参数Ｃ和的取值
构件和连接类别
Ｃ β
1
1940×1012
2
861×1012
3
3.26×1012
4
2.18×1012
5
1.47×1012
6
0.96×1012
有光泽的晶粒状或人字纹。而疲劳破坏的主要断口特征是放射和年轮状花纹。
（3）疲劳对缺陷十分敏感。
钢材的疲劳——常幅疲劳
二、引起疲劳破坏交变荷载的两种类型 常幅交变荷载----常幅应力----常幅疲劳 变幅交变荷载----变幅应力----变幅疲劳 应力比（）
循环应力中绝对值最小的峰值应力smin与绝对值最大的峰值应力smax之比。= smin
钢材的疲劳——常幅疲劳
钢材的疲劳——常幅疲劳
一、疲劳破坏的特征 定义：钢材在循环荷载作用下，应力虽然低于极限强度，甚至低于屈服强度，但 仍然会发生断裂破坏，这种破坏形式就称为疲劳破坏。
破坏过程：裂纹的形成----裂纹的扩展----最后的迅速断裂而破坏
破坏特点： （1）疲劳破坏时的应力小于钢材的屈服强度，钢材的塑性还没有展开，属于脆性破 坏。 （2）疲劳破坏的断口与一般脆性破坏的断口不同。一般脆性破坏后的断口平直，呈
三、常幅疲劳 2. 焊接结构的疲劳
f
y
y
f
y
最大：
最小：
s m a x
f
f
y
f
y
Ds
f s
y
m a x
疲劳破坏ppt课件
染色液体渗入法：是使带燃料的液体渗入表面的细裂纹，然后通 过显色剂，把燃料吸上来以显示裂纹轮廓。在检验时，把焊缝表面 清理干净并保持干燥，然后刷上一薄层渗入液，待燃料渗入却先后， 把表面擦净再涂上显色剂。已渗入的液体这时回到金属表面和显色 剂起反应，从而可以清晰地看出裂纹轮廓。
射线照相检查：依靠电磁射线来确定焊缝是否完好。X光线和 β射线都能穿透像焊缝这样的非透明体。在焊缝背后放上敏感胶片， 即可取得焊缝结构的永久记录。射线穿过焊缝材料后达到敏感胶片， 产生不同反差的负片，在射线穿过气泡、夹渣或裂纹时，在这些密 度小的区域透过得很多，在胶片上造成黑色区。
图1.2裂纹尺寸
图1.3示出疲劳断裂面的分区，裂纹大体上以同心圆的形 式从表面的裂源向内部逐渐扩展。扩展到一定程度后截面削 弱过甚，即被拉断。当构件应力较小时，扩展区所占范围较大， 而当构件应力很大时，扩展区就比较小。扩展区的表面光滑，
而且是愈近裂源愈光，这是因为裂纹经过多次开合的缘故。 拉断区可以使脆性的颗粒状断口，也可以使带有一定韧性的 断口。图1.4给出焊接工形截面翼缘和腹板间角焊缝从表面 或内部发展疲劳裂纹的情况。
所有应力循环内的应力幅保持为常量，这种循环荷载 作用称为常幅破坏。
对于常幅疲劳，其计算表达式如下 19401012
[Δ ] ( C )1/
n
Δσ≤[σ]
[σ]——容许应力幅 Δσ——循环荷载产生的应力幅
表1.1 参数C、β
构件及
1
2
3
4
5
6
7
8
连接类
别
C 19401012 8611012 3.261012 2.181012 1.471012 0.961012 0.6510120.411012
射线照相检查：依靠电磁射线来确定焊缝是否完好。X光线和 β射线都能穿透像焊缝这样的非透明体。在焊缝背后放上敏感胶片， 即可取得焊缝结构的永久记录。射线穿过焊缝材料后达到敏感胶片， 产生不同反差的负片，在射线穿过气泡、夹渣或裂纹时，在这些密 度小的区域透过得很多，在胶片上造成黑色区。
图1.2裂纹尺寸
图1.3示出疲劳断裂面的分区，裂纹大体上以同心圆的形 式从表面的裂源向内部逐渐扩展。扩展到一定程度后截面削 弱过甚，即被拉断。当构件应力较小时，扩展区所占范围较大， 而当构件应力很大时，扩展区就比较小。扩展区的表面光滑，
而且是愈近裂源愈光，这是因为裂纹经过多次开合的缘故。 拉断区可以使脆性的颗粒状断口，也可以使带有一定韧性的 断口。图1.4给出焊接工形截面翼缘和腹板间角焊缝从表面 或内部发展疲劳裂纹的情况。
所有应力循环内的应力幅保持为常量，这种循环荷载 作用称为常幅破坏。
对于常幅疲劳，其计算表达式如下 19401012
[Δ ] ( C )1/
n
Δσ≤[σ]
[σ]——容许应力幅 Δσ——循环荷载产生的应力幅
表1.1 参数C、β
构件及
1
2
3
4
5
6
7
8
连接类
别
C 19401012 8611012 3.261012 2.181012 1.471012 0.961012 0.6510120.411012
《钢材的破坏形式》PPT课件
轧制钢材，由于其内部非金属夹杂物被压成薄片，在 较厚的钢板中会出现分层(夹层)现象。
钢材经热轧后，由于不均匀冷却会产生残余应力，一
般在冷却较慢处产生拉应力，冷却早的地方产生压应 力。
残余应力是内部自相平衡的应力。
硬化的形式
时效硬化 冷作硬化 应变时效
不管哪一种硬化，都会提高钢材的强度，降低钢材的塑性和韧性，对钢材的 使用不利，钢结构不利用硬化提高强度，相反对特殊和重要的结构还需消除 硬化的影响。
氧和氮
有害元素。它们容易从铁液中逸出，故含量甚少。氧和氮能使钢材变 得极脆。氧的作用与硫类似，使钢材发生热脆，一般要求含氧量小于0.05％。 氮和磷作用类似，使钢材发生冷脆，一般应小于0.008％。
钢材生产过程的影响
钢材生产过程介绍（动画） 结构用钢需经过冶炼、浇铸、轧制和矫正等工序才能成材，多道工序对钢材
fy
200
400
温度对钢材机械性能的影响
δ% Ex103
80 220
210 60
200
40 190
180 20
170
160 600 T(0C)
温度升高时对钢材的影响
℃ 兰脆现象指温度在250 左右的区间内，fu和fy升高，塑性降低，材料 有转脆倾向。在兰脆区进行热加工，可能引起裂纹。 徐变现象指在应力持续不变的情况下钢材以很缓慢的速度继续变形的现
磷
有害元素。磷和纯铁体结成不稳定的
固熔体，有增大纯铁体晶粒的害处。磷的 存在使钢材的强度和抗锈性提高，但将严 重降低钢材的塑性、冲击韧性、冷弯性能
等，特别是在低温时能使钢材变得很脆
(冷脆)，不利于钢材冷加工。因此，磷的 含量也应严格控制，一般不超过0.050％， 在焊接结构中不超过 0.045％。
钢材经热轧后，由于不均匀冷却会产生残余应力，一
般在冷却较慢处产生拉应力，冷却早的地方产生压应 力。
残余应力是内部自相平衡的应力。
硬化的形式
时效硬化 冷作硬化 应变时效
不管哪一种硬化，都会提高钢材的强度，降低钢材的塑性和韧性，对钢材的 使用不利，钢结构不利用硬化提高强度，相反对特殊和重要的结构还需消除 硬化的影响。
氧和氮
有害元素。它们容易从铁液中逸出，故含量甚少。氧和氮能使钢材变 得极脆。氧的作用与硫类似，使钢材发生热脆，一般要求含氧量小于0.05％。 氮和磷作用类似，使钢材发生冷脆，一般应小于0.008％。
钢材生产过程的影响
钢材生产过程介绍（动画） 结构用钢需经过冶炼、浇铸、轧制和矫正等工序才能成材，多道工序对钢材
fy
200
400
温度对钢材机械性能的影响
δ% Ex103
80 220
210 60
200
40 190
180 20
170
160 600 T(0C)
温度升高时对钢材的影响
℃ 兰脆现象指温度在250 左右的区间内，fu和fy升高，塑性降低，材料 有转脆倾向。在兰脆区进行热加工，可能引起裂纹。 徐变现象指在应力持续不变的情况下钢材以很缓慢的速度继续变形的现
磷
有害元素。磷和纯铁体结成不稳定的
固熔体，有增大纯铁体晶粒的害处。磷的 存在使钢材的强度和抗锈性提高，但将严 重降低钢材的塑性、冲击韧性、冷弯性能
等，特别是在低温时能使钢材变得很脆
(冷脆)，不利于钢材冷加工。因此，磷的 含量也应严格控制，一般不超过0.050％， 在焊接结构中不超过 0.045％。
钢结构的疲劳破坏事故ppt课件
6.6.2 焊接空心பைடு நூலகம்节点网架的疲劳性能
与螺栓球节点网架相比，其整体刚度大，更适用
于悬挂吊车动载作用的工业厂房。试验证明受压时
不存在疲劳问题。
1984年，太原理工大学开始对焊接空心球节点网
架的静力及疲劳性能进行系统的理论及试验研究，
通过对4种规格、15个试件的常幅疲劳试验，得到
了工程中常用的管--球节点在剖口焊情况下的疲劳
裂纹等；
(2) 制作过程中剪切、冲孔、切割；
(3) 焊接结构中产生的残余应力；
(4) 焊接缺陷的存在，如：气孔、夹渣、咬肉、
未焊透等； (5) 非焊接结构的孔洞、刻槽等； (6) 构件的截面突变； (7) 结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等
产生的附加应力集中。
6.3 提高改善疲劳性能的措施
• • • • • • 精心选材； 精心设计； 精心制作； 精心施工； 精心使用； 修补焊缝；方法如下：
键物件在这一荷载谱作用下的预期寿命．再引入安全系数以
达到安全寿命。但事实上，我们很难预测使用期间所有的载 荷条件，且疲劳实验结果又有很大的离散性。因此，安全系 数确定中有许多不定因素，只有取的足够大，才能使疲劳破 坏的可能性降到很低。
3. 破损-安全设计
破损--安全设计准则首先是在航空工程中发展起
曲线(如图)。
6.6.3 螺栓球节点网架的疲劳性能
作为一种工程预制、现场拼装、适用于工业化生产 的网架形式，就应用范围而言，目前已跃居首位； 其疲劳性能关键是高强螺栓的疲劳。 1999年至今，太原理工大学在国家自然科学基金 的资助下，开始对螺栓球节点网架设置悬挂吊车的 变幅疲劳性能进行了系统的理论与试验研究，已获 得成果如下：
来的。它认为裂纹可以出现，但在整个裂纹被检测 和进行修理前，所出现的裂纹不会导致整个结构的 破坏。这就要求定期检查和维修，以便及时发现裂 纹，同时要求裂纹扩张速度较慢。此外，希望所设 计的结构能够进行载荷多路径传递转移，即将结构 某一环节破坏后，载荷能够被转移并重新分布。
钢材的疲劳ppt课件
数，因此《钢结构设计规范》GB50017—2003中的S—N曲线会远远低估这种钢结构的疲劳寿命。
《钢结构设计规范》GB的，对于存在疲劳损伤的钢结构不适用。但对于既有的钢结构，都存在
一定程度的损伤，因此曲线不宜被采用。
凡是改变已有的应力环境或措施，结构构造将无法使用《钢结构设计规范》
σ
材料的S/N曲线有三种方法可以得到：
a) 手册、规范或文献
疲劳试验
b) 疲劳试验
lg
c) 经验公式
由材料的S/N曲线到构件的S/N曲线，还需根据应力集中效应、尺寸效应、表面效应进行折减 n
验算—由应力幅的分类进行区别
1.常幅疲劳
Δσ≤[Δσ]
Δσ—已折减后的应力循环中的最大拉应力
和最小拉应力或压应力的差值（拉取正，压
于理想无缺陷结构，晶体界面滑移带
的挤出侵入，或者由于氧化、腐蚀、
裂纹的萌生
使用中的磨损而形成损伤裂纹。
宏观裂纹形成后，在脉动荷
裂纹的缓慢扩展 载作用下，裂缝沿垂直于最
大正应力方向扩展
疲劳破坏的最终阶段，应力
迅速断裂 强度因子超过材料断裂韧度。
与前两阶段不同，在一瞬间
发生。
4
2、影响因素
由于变动载荷和应变是导致疲劳
取负）
[Δσ]—常幅疲劳的容许应力幅
[Δσ]=
1Τ
,n为循环次数，C和
由规范取值（见书P322表11-4）
方法存在一定局限性！
9
疲劳验算的局限性
《钢结构设计规范》GB50017—2003中提出的疲劳强度是以试验为依据的包含了
外形变化和内在缺陷引起的应力集中，以及连接方式不同而引起的内应力的不利影
其他因素
《钢结构设计规范》GB的，对于存在疲劳损伤的钢结构不适用。但对于既有的钢结构，都存在
一定程度的损伤，因此曲线不宜被采用。
凡是改变已有的应力环境或措施，结构构造将无法使用《钢结构设计规范》
σ
材料的S/N曲线有三种方法可以得到：
a) 手册、规范或文献
疲劳试验
b) 疲劳试验
lg
c) 经验公式
由材料的S/N曲线到构件的S/N曲线，还需根据应力集中效应、尺寸效应、表面效应进行折减 n
验算—由应力幅的分类进行区别
1.常幅疲劳
Δσ≤[Δσ]
Δσ—已折减后的应力循环中的最大拉应力
和最小拉应力或压应力的差值（拉取正，压
于理想无缺陷结构，晶体界面滑移带
的挤出侵入，或者由于氧化、腐蚀、
裂纹的萌生
使用中的磨损而形成损伤裂纹。
宏观裂纹形成后，在脉动荷
裂纹的缓慢扩展 载作用下，裂缝沿垂直于最
大正应力方向扩展
疲劳破坏的最终阶段，应力
迅速断裂 强度因子超过材料断裂韧度。
与前两阶段不同，在一瞬间
发生。
4
2、影响因素
由于变动载荷和应变是导致疲劳
取负）
[Δσ]—常幅疲劳的容许应力幅
[Δσ]=
1Τ
,n为循环次数，C和
由规范取值（见书P322表11-4）
方法存在一定局限性！
9
疲劳验算的局限性
《钢结构设计规范》GB50017—2003中提出的疲劳强度是以试验为依据的包含了
外形变化和内在缺陷引起的应力集中，以及连接方式不同而引起的内应力的不利影
其他因素
钢桥的疲劳分析ppt课件
一、钢桥疲劳的基本概念
➢ 疲劳破坏定义： 疲劳破坏是材料在低于强度极限的反复荷载作用下，由于缺陷局
部微细裂纹的形成和发展直到最后发生脆性断裂的一种破坏。 ➢ 疲劳破坏产生的原因:
钢桥在反复交变荷载作用下，先在其缺陷处生成一些极小的裂痕， 此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂缝，试件截面削弱，而在裂 纹根部出现应力集中现象，使材料处于三向拉伸应力状态，塑性 变形受到限制，当反复荷载达到一定的循环次数时，材料终于破 坏，并表现为突然的脆性断裂。
二、钢桥抗疲劳设计原理
标准疲劳车为一四轴单车，轴重均为80kN，总重为320kN。标准车示意 图如图1、图2所示:
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
2欧洲规范EC1中所规定的疲劳疲劳荷载谱 欧洲疲劳规范了5种不同的疲劳荷载模型（Fatigue Load Modle,简称
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
➢ 疲劳荷载模型二 疲劳荷载模型二采用一系列的理想加载车成，共有5种货车形式，加
载车辆的轴数、轴距轴重以及车轮形式如表3所示。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
➢ 疲劳破坏定义： 疲劳破坏是材料在低于强度极限的反复荷载作用下，由于缺陷局
部微细裂纹的形成和发展直到最后发生脆性断裂的一种破坏。 ➢ 疲劳破坏产生的原因:
钢桥在反复交变荷载作用下，先在其缺陷处生成一些极小的裂痕， 此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂缝，试件截面削弱，而在裂 纹根部出现应力集中现象，使材料处于三向拉伸应力状态，塑性 变形受到限制，当反复荷载达到一定的循环次数时，材料终于破 坏，并表现为突然的脆性断裂。
二、钢桥抗疲劳设计原理
标准疲劳车为一四轴单车，轴重均为80kN，总重为320kN。标准车示意 图如图1、图2所示:
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
2欧洲规范EC1中所规定的疲劳疲劳荷载谱 欧洲疲劳规范了5种不同的疲劳荷载模型（Fatigue Load Modle,简称
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
➢ 疲劳荷载模型二 疲劳荷载模型二采用一系列的理想加载车成，共有5种货车形式，加
载车辆的轴数、轴距轴重以及车轮形式如表3所示。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“精 准扶贫 ”项目
二、钢桥抗疲劳设计原理
金属材料疲劳案例分析PPT课件
• 该处裂开后，造成空中失压解体。根据事故后回收的机身 残骸，该处裂痕至少长达约2.3米，而研究显示在高空中 飞机上的裂痕超过约1.5米时就会有结构崩毁的可能。
精选PPT课件
5
飞机金属疲劳与交变载荷
精选PPT课件
6
• 台湾“飞航安全委员会”于2005年2月25日正式发布华航 CI611班机澎湖空难事故调查报告：根据加强补片上所发 现的环状磨擦痕迹、断裂面上的规则亮纹及镀铝层挤压变 形现象，相信该机于解体前，机身上存在一个至少71寸、 长度足以造成机身结构失效的连续裂纹。大部分的疲劳裂 纹生长的起源点为1980年2月7日事故航机在香港发生机 尾触地事件造成的刮痕处。
疲劳及设计案例
精选PPT课件
1
疲劳破坏
• 材料在连续反复荷载作用下，其应力虽然没有达到抗拉强 度，甚至还低于屈服强度时，也可能发生突然破坏，这种 现象称为疲劳破坏
• 在疲劳破坏之前，没有明显的变形，是一种突然发生的脆 性断裂，所以疲劳破坏属于反复荷载作用下的脆性破坏。
• 疲劳破坏是经过长时间的发展过程才出现的，其破坏过程 可分为三个阶段：裂纹的形成、裂纹缓慢扩展、最后迅速 断裂而破坏。疲劳破坏首先是由于机件内部结构不均匀和 应力分布不均匀所引起的。应力集中可以使个别晶粒很快 出现塑性变形及硬化，从而大大降低机件的疲劳强度。对 于承受连续反复荷载的结构，设计时必须考虑疲劳问题。
命大大缩短。
精选PPT课件
8
例2:摩托车发动机连杆断裂原因分析
•
广东某摩托车厂一辆摩
托车在运行了2000km后发
生机械故障，经拆机检查，
发现发动机曲轴连杆断裂。
• 据悉该连杆材料为 20CrMnTi，表面经过渗碳处 理。
• 连杆工作原理见图1，连 杆的往返运动带动两传动曲 轴转动。
精选PPT课件
5
飞机金属疲劳与交变载荷
精选PPT课件
6
• 台湾“飞航安全委员会”于2005年2月25日正式发布华航 CI611班机澎湖空难事故调查报告：根据加强补片上所发 现的环状磨擦痕迹、断裂面上的规则亮纹及镀铝层挤压变 形现象，相信该机于解体前，机身上存在一个至少71寸、 长度足以造成机身结构失效的连续裂纹。大部分的疲劳裂 纹生长的起源点为1980年2月7日事故航机在香港发生机 尾触地事件造成的刮痕处。
疲劳及设计案例
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疲劳破坏
• 材料在连续反复荷载作用下，其应力虽然没有达到抗拉强 度，甚至还低于屈服强度时，也可能发生突然破坏，这种 现象称为疲劳破坏
• 在疲劳破坏之前，没有明显的变形，是一种突然发生的脆 性断裂，所以疲劳破坏属于反复荷载作用下的脆性破坏。
• 疲劳破坏是经过长时间的发展过程才出现的，其破坏过程 可分为三个阶段：裂纹的形成、裂纹缓慢扩展、最后迅速 断裂而破坏。疲劳破坏首先是由于机件内部结构不均匀和 应力分布不均匀所引起的。应力集中可以使个别晶粒很快 出现塑性变形及硬化，从而大大降低机件的疲劳强度。对 于承受连续反复荷载的结构，设计时必须考虑疲劳问题。
命大大缩短。
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例2:摩托车发动机连杆断裂原因分析
•
广东某摩托车厂一辆摩
托车在运行了2000km后发
生机械故障，经拆机检查，
发现发动机曲轴连杆断裂。
• 据悉该连杆材料为 20CrMnTi，表面经过渗碳处 理。
• 连杆工作原理见图1，连 杆的往返运动带动两传动曲 轴转动。