材料力学疲劳破坏


疲劳破坏原因:
交变应力下材料的累积塑性变形是疲劳破坏的 主要原因。
精选课件
工程12力学
疲劳破坏过程
1. 疲劳裂纹形成 (萌生、成核) 阶段
2. 裂纹扩展阶段
• 微观裂纹扩 展阶段
• 宏观裂纹扩 展阶段
3. 脆性断裂阶段
精选课件
工程13力学
§10-2 交变应力的要素
应力循环周期T——一个周期变化所需要的时间 最大应力σmax 、最小应力σmin
这种裂纹随着应力循环次数的增多而逐 步扩展。在此扩展过程中,随着应力交替地 变化,裂纹两边的材料时分时合,并互相研 磨,因而形成断面的光滑区域。
通常光滑区域上还有疏密不等的贝壳状条
纹。称为疲劳裂纹前沿精选课线件 。
工程11力学
随着裂纹的不断扩展,构 件截面的有效面积不断减小, 最后当削弱到不能抵抗破坏时, 就突然断裂,断面上的粗糙颗 粒就是由于最后的突然断裂而 形成的。
精选课件
工程18力学
测定疲劳破坏应力的试验称为耐久性试验 旋转弯曲疲劳试验机
max Mmax
mi n
W
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工程19力学
耐久性试验包括: •拉压。 •弯曲 •扭转
实践证明:弯曲疲劳极限(σ-1)b、扭转
疲劳极限-1以及拉压疲劳极限σ-1之间有如下 近似线性关系。
•对于钢, (σ-1)b=0.85σ-1。 -1 =0.55σ-1。 •对铸铁, (σ-1)b=0.65σ-1。 -1 =0.90σ-1。
疲劳破坏有裂纹的发生、扩 展和断裂三个部分。
裂纹产生的位置称为疲劳源 或裂纹源。
裂纹扩展但未断裂的区域称 为扩展区,通常对应光滑区。
裂纹断裂的区域称为断裂区 ,通常对应粗糙区。精选课件
工程10力学
疲劳破坏的过程:
一般认为是:当交变应力大 小超过一定限度,在构件中应 力为最大处或材料有缺陷处, 材料经过应力多次交替变化后, 首先产生细微裂纹源。
主讲教师:李林安
答疑地点: 16教学楼一层西侧120 联系电话:27406912 Email: lali@
疲劳破坏
• 交变载荷下材料的疲 劳破坏
问题
1、什么是疲劳破坏?有何特征? 2、循环特征、疲劳极限? 3、影响疲劳极限的因素有哪些?
§10-1 交变应力的概念
在工程中,有许多构件在工作时出现随时间作交替 变化的应力,这种应力称为交变应力。
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工程8力学
疲劳破坏特点Βιβλιοθήκη 交变应力引起的疲劳失效 与静应力引起的强度失效有本 质的区别:
1.疲劳破坏是构件在工作应 力低于强度极限,甚至低于屈 服极限的情况下突然发生的断 裂,往往具有突发性。
2.塑性材料构件也呈脆性断裂,即使塑性
性能很好的材料在断裂前也无明显的塑性变
形。
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工程9力学
3. 构件的疲劳破坏断口上 有两个明显区域:光滑区与粗 糙区,其中粗糙区又称为瞬断 区,断口呈颗粒状。
有效应力集中k系数
影响构件疲劳极限的因素 • 应力集中 • 构件尺寸 • 构件表面加工质量
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工程22力学
1、构件外形的影响
由于结构与工艺的要求,工程构件的形状 与光滑试件有很大的差异,如传动轴上会有键 槽、轴肩、横孔等。构件此种外形的变化,将 会引起应力集中,在应力集中的局部区域较易 形成疲劳裂纹,使构件的疲劳极限显著低于材 料的疲劳极限 。
构件产生交变应力的原因
有的是由于载荷的大小、方向或位置随时间作交替的 变化;有的虽然载荷不随时间而改变,但构件本身在 旋转。
火车轮轴就属于后一种情况,下面以车轴为例来分析 应力随时间作交替变化的过程。
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工程5力学
AM I yM I srint
车轴每旋转一周,A点的应力就重复变化一次,称为一
个应力循环,随着车轴的不停地旋转,应力作周期性的
变化。
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工程6力学
单向传动的啮合齿轮根部的弯曲正应力循环特性
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工程7力学
疲劳——材料对交变应力抵 抗力下降的现象。
疲劳破坏——在交变应力作 用下构件发生的破坏
据统计,在机械零件失 效中有80%以上属于疲劳 破坏。
疲劳破坏发生的断面称为疲劳断口,
是分析疲劳类型,判断疲劳事故原因的特
征区域。
=σm(静应力)+σa(精对选课称件 循环应力)
工程15力学
§10-3 材料的疲劳极限
在交变载荷作用下工作的构件存在一个 能继续工作多长时间的问题,称为疲劳寿命。
研究疲劳寿命的主要方法有: •应力-寿命法。S-N法。 •应变-寿命法。-N法。 •断裂力学法。
S-N法是主要方法,要求零件有无限寿 命或很长寿命。适用于低应力幅。
疲劳极限或持久极限
——试件可经无限次应力循环而不发生疲劳
破坏,交变应力最大值精选课件
工程16力学
疲劳极限测定方法: 疲劳寿命N 对称循环条件下,疲劳极限值记为σ-1
应力—疲劳寿命曲线含义:
σmax >σ-1,试件经历有 限次循环就破坏
•σmax <σ-1,试件经 历无限次循环而不 发生破坏 •σmax =σ-1,r=-1时材 料的疲劳极限
精选课件
工程20力学
同一种基本变形形式下的持久极限以对称 循环是的持久极限为最低。
所以,以对 称循环交变 应力下的持 久极限作为 材料在交变 应力下的主 要强度指标。
精选课件疲劳图线
工程21力学
§10-4 构件的疲劳极限
在实验测定材料疲劳极限的基础上,将构 件的形状、尺寸及表面加工质量等因素的影响 分别独立地以系数的形式修正材料的疲劳极限, 得到构件的疲劳极限。
循环特征(应力比或 循环特性)
r min max
平均应力σm和应力幅 σa
m12(maxmin)
1
( ) a 2 精选课件
max
min
工程14力学
交变应力分类
1. 对称循环交变应力 r=-1
2. 非对称循环交变应 力r≠-1
• 脉动循环交变应 力r=0
3. 静应力(静载荷) r=1 σmax(任何交变应力)
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工程17力学
一般地,N0=107
“条件”疲劳极限 ——对于有色金属曲线无明显趋近于水平直 线,这时可以规定一个循环次数N0=107
实践证明:疲劳极限σ-1与材料的抗拉强度有 一定关系。如:
•对于钢, σ-1约为0.5 σb 。 •对于灰铸铁, σ-1约为0.42 σb 。 •对于球墨铸铁, σ-1约为0.48 σb 。 •对于铝合金, σ-1约为0.3~ 0.35 σb 。
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疲劳破坏特征

疲劳破坏特征

疲劳破坏特征
疲劳是指物体在受到重复加载或振动后逐渐失效的过程。

在工程材料和结构中,疲劳破坏是一种常见的失效形式,它会导致材料和结构的性能下降甚至失效。

疲劳破坏特征是指在材料或结构受到疲劳加载后出现的一些特征性破坏形态,了解这些特征对于预防疲劳破坏具有重要意义。

一、疲劳裂纹
疲劳裂纹是疲劳破坏的主要特征之一。

在材料或结构受到重复加载后,裂纹会逐渐形成并扩展,最终导致疲劳失效。

疲劳裂纹的形成和扩展是一个渐进的过程,通常会在材料的表面或表面下形成裂纹,然后逐渐扩展至整个截面,最终导致失效。

因此,对于疲劳裂纹的监测和控制至关重要。

二、表面粗糙度增加
在疲劳加载下,材料表面的粗糙度会逐渐增加。

这是因为疲劳加载会导致微观裂纹的形成和扩展,进而导致表面的粗糙度增加。

当表
面粗糙度增加到一定程度时,会导致应力集中和疲劳裂纹的形成,加剧了疲劳破坏的发展。

三、变形增加
在疲劳加载下,材料或结构的变形会逐渐增加。

这是因为疲劳加载会导致材料的塑性变形,进而导致变形增加。

随着变形的增加,材料或结构的强度和刚度会逐渐下降,最终导致疲劳失效。

综上所述,疲劳破坏特征包括疲劳裂纹的形成和扩展、表面粗糙度的增加以及变形的增加。

了解这些特征对于预防疲劳破坏具有重要意义,可以通过监测和控制这些特征来延缓疲劳失效的发生,提高材料和结构的使用寿命。

材料力学交变应力与疲劳强度

材料力学交变应力与疲劳强度

(1)若 非对称循环交变应力中的最小应力等于零( ? ) min
r ? ? min ? 0
?
? max
? max
O
? min=0
t
r=0 的交变应力,称为脉动循环 (fluctuating cycle)交变应力
?
a
?
?
m
?
?
max
2
(2)r > 0 为同号应力循环; r < 0 为异号应力循环。
(3)构件在静应力下,各点处的应力保持恒定,即 ? max= ? min , 若将静应力视作交变应力的一种特例,则其循环特征
例题1 一简支梁,在梁中间部分固接一电动机,由于电动机的 重力作用产生静弯曲变形,当电动机工作时,由于转子的偏心 而引起离心惯性力.由于离心惯性力的垂直分量随时间作周期 性的变化,梁产生交变应力.
ωt
?
max
?
st
?
min
?
ωt 静平衡位置
t
2、载荷不变 ,构件点的位置随时间做周期性的变化
例题2 火车轮轴上的力来自车箱.大小,方向基本不变.
(4)断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分.
粗糙区
光滑区 裂纹缘
用手折断铁丝,弯折一次一般不断,但反复来回弯折多次后, 铁丝就会发生裂断,这就是材料受交变应力作用而破坏的例子.
因疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突然发生的 ,极易 造成严重事故.据统计,机械零件,尤其是高速运转的构件的破坏, 大部分属于疲劳破坏.
? min= - ? max或 ?min= - ?max
r ? ? min ? ? 1 ? max
? ? max
r = -1 时的交变应力,称

材料力学之材料疲劳分析算法:断裂力学模型:实验方法与材料疲劳性能测试.Tex.header

材料力学之材料疲劳分析算法:断裂力学模型:实验方法与材料疲劳性能测试.Tex.header

材料力学之材料疲劳分析算法:断裂力学模型:实验方法与材料疲劳性能测试1 材料疲劳分析基础1.1 疲劳分析的基本概念疲劳分析是材料力学的一个重要分支,主要研究材料在循环载荷作用下逐渐产生损伤并最终导致断裂的过程。

材料在承受重复或周期性的应力时,即使应力远低于材料的静态强度极限,也可能发生疲劳破坏。

这一现象在工程设计中极为关键,因为许多结构件如桥梁、飞机部件、机械零件等,都可能在使用过程中遭受循环载荷。

1.1.1 原理与内容疲劳分析的基本概念包括:-应力幅:循环应力中最大应力与最小应力之差的一半。

-平均应力:循环应力中最大应力与最小应力的平均值。

-应力比:最小应力与最大应力的比值。

-循环次数:材料承受循环载荷的次数,直到发生疲劳破坏。

-疲劳强度:材料在特定循环次数下不发生疲劳破坏的最大应力。

1.2 疲劳损伤累积理论疲劳损伤累积理论是评估材料在不同载荷循环下累积损伤程度的理论。

其中,最著名的理论是Miner线性损伤累积理论,该理论认为材料的疲劳损伤是线性累积的,即每一次载荷循环对材料的总损伤贡献是相同的。

1.2.1 原理与内容Miner线性损伤累积理论的公式为:D=∑N i N fni=1其中:-D是总损伤度。

-N i是在应力水平i下的循环次数。

-N f是在应力水平i下材料的疲劳寿命。

1.2.2 示例代码假设我们有以下数据:-材料在应力水平100MPa下的疲劳寿命为10000次。

-材料在应力水平200MPa下的疲劳寿命为5000次。

-材料在应力水平300MPa下的疲劳寿命为2000次。

在实际应用中,材料可能在这些应力水平下分别承受了5000次、2000次和1000次循环。

1.3 S-N曲线与疲劳极限S-N曲线是描述材料疲劳性能的重要工具,它表示材料的应力水平与所能承受的循环次数之间的关系。

疲劳极限是指在无限次循环下材料能够承受而不发生疲劳破坏的最大应力。

1.3.1 原理与内容S-N曲线通常通过实验数据绘制,实验中材料样品在不同应力水平下进行循环加载,直到发生疲劳破坏,记录下每个应力水平下的循环次数。

《材料力学》第十章 疲劳强度的概念

《材料力学》第十章 疲劳强度的概念

试件分为若干组,最大应力值由高到底,以电动 机带动试样旋转,让每组试件经历对称循环的交变应 力,直至断裂破坏。
记录每根试件中的最大应力(名义应力,即疲 劳强度)及发生破坏时的应力循环次数(又称疲劳 寿命),即可得S —N应力寿命曲线。
max
m ax,1 m ax,2
O
应力—寿命曲线,也称S—N曲线。
应力循环:应力每重复变化一次,称为一个应力循环。 完成一个应力循环所需的时间T ,称为一个周期。
o
t
max
o
min
:最大应力
max
:最小应力
min
a
a m
t
:平均应力
m
:应力幅值
a
max
m in
a
a m
循环特征:r min max
o
m
1 2
max
min
t
a
1 2
max
min
max
[ 1]
0 1
nf
其中: max 是构件危险点的最大工作应力;
nf 是疲劳安全系数。
或表示成:n
0
1
max
1 K max
同理,对扭转交变应力有:n
k
1 k
1 n f
max
max
nf
10.4 提高构件疲劳强度的措施
疲劳裂纹主要形成于构件表面和应力集中部位,故提高 构件疲劳极限的措施有:
表面加工质量愈低, 愈小, r 降低愈多。 一 般 1,但可通过对构件表面作强化处理而得到大于1 的 值。
综合上述三种因素,对称循环下构件的疲劳极限为:
0
1
K
1

0

材料力学行为和破坏机理概述

材料力学行为和破坏机理概述

材料力学行为和破坏机理概述材料力学是研究物质在外力作用下的行为和性能的一个重要分支学科。

在工程领域中,材料力学的研究对于材料的设计和应用具有重要意义。

本文将概述材料力学的基本概念以及与之相关的破坏机理。

材料力学行为是指材料在外力作用下的变形、应力和应变的规律。

材料的力学行为通常可以用应力-应变曲线来描述。

应力-应变曲线是一种反映材料力学性能的重要图像。

根据应力-应变曲线的形状,材料的力学性质可以分为弹性行为、塑性行为和粘弹行为。

弹性行为指材料在外力作用下发生变形后,当外力消失时恢复原状的性质。

在弹性阶段,应力-应变关系呈线性关系,即应力和应变成正比。

在这个阶段,材料的应变是完全可逆的,没有能量损失。

弹性行为在工程设计中非常重要,因为它决定了结构在受力后会不会出现永久变形。

塑性行为是指材料在外力作用下会发生永久变形的性质。

如果材料的应力-应变曲线呈现出一段完全可逆的弹性阶段后,随着应力的增加逐渐出现非线性关系,那么我们就可以认为材料是塑性的。

塑性行为是由于材料内部的晶体结构的滑移和位错运动引起的。

塑性行为的发生会导致材料的形状和尺寸发生永久改变,所以在工程设计中需要考虑材料的塑性行为。

粘弹行为是介于弹性行为和塑性行为之间的一种特殊力学行为。

粘弹行为表现为在应力施加后,材料会有一定的弹性变形和粘流变形。

粘弹性是许多聚合物材料的典型性质。

这种粘弹性行为是由于材料内部分子或聚合物链的断裂和位移引起的,它表现为材料在应力施加后会持续变化并会随时间逐渐恢复。

除了力学行为之外,材料破坏机理也是材料力学研究的重要内容。

材料的破坏可以是由不同的因素引起的,例如应力集中、缺陷存在、材料的微观结构等。

常见的破坏机理包括断裂、疲劳、蠕变和失效等。

断裂是指材料在受到较高的应力作用下发生断裂。

断裂可以是韧性断裂、脆性断裂或疲劳断裂。

韧性断裂是指材料在受到高应力时发生的大面积塑性变形,通常伴随着明显的能量吸收。

脆性断裂是指材料在受到高应力时几乎没有塑性变形,往往会发生迅速而剧烈的断裂,伴随着较少的能量吸收。

金属材料的疲劳寿命预测技术研究

金属材料的疲劳寿命预测技术研究

金属材料的疲劳寿命预测技术研究随着工业技术的飞速发展,金属材料被广泛应用于各个领域,如航空、航天、机械、建筑、能源等。

然而,在实际使用过程中,金属材料往往会遭受反复的载荷作用,从而导致疲劳破坏。

因此,对金属材料的疲劳寿命预测技术进行研究,可以有效提高金属材料的使用寿命和可靠度,降低生产成本和安全风险,具有重要的意义。

一、疲劳破坏的基本原理疲劳破坏是指在受到一定振动载荷、循环载荷或周期变载荷作用后,材料逐渐发生裂纹并扩展,最终引起疲劳断裂的破坏模式。

其基本原理是通过分层作用在材料表面上形成微小的裂缝,通过反复作用使其层层扩展并最终导致材料疲劳破坏。

二、疲劳寿命预测的基本思路疲劳寿命预测是指根据材料的力学性能、应力状态和载荷历史等参数,预测材料在规定载荷下疲劳破坏的时间。

其基本思路是通过疲劳试验和应力分析,建立材料的疲劳寿命模型,从而预测其疲劳寿命。

三、疲劳寿命预测的方法1. 经验公式法经验公式法是一种基于试验数据的简单快速的疲劳寿命预测方法。

该方法通过对试验数据的分析,得出材料在不同载荷下的疲劳极限、疲劳极限应力等参数,从而推导出一个简单的疲劳寿命公式,用于预测材料的疲劳寿命。

但是,由于该方法忽略了材料内部的微观结构和外部的工况影响,因此具有局限性。

2. 应力分析法应力分析法是一种基于力学原理和材料力学性能测试的疲劳寿命预测方法。

该方法通过对材料在不同载荷下的应力状态进行分析,结合材料的弹性模量、屈服强度、断裂韧性等力学性能参数,从而预测材料的疲劳寿命。

该方法具有较高的精确度和应用广泛性,但同时也需要大量的试验数据和复杂的分析计算,对人员素质要求较高。

3. 损伤力学法损伤力学法是一种基于微观损伤开展的、直接考虑损伤与寿命的相关性质的疲劳寿命预测方法。

该方法通过考虑材料内部的微观结构变化,分析其内部的微观损伤状态,结合力学性能参数和组织结构,从而预测材料的疲劳寿命。

该方法具有较高的精确度和预测能力,但需要较为严格的材料寿命模型和数据。

北航材料力学课件-第17章 疲劳

A.80MPa,5 B.40MPa,1/5 C.40MPa,5 D.80MPa,1/5
(MPa)
100 60 20
O
答:B
t(秒)
Page13
第十七章 疲劳
已知:r=-1/6,a=70MPa
求:m
一个应力循环
讨论:
max
max , min , a , m , r
中有几个独立变量?
m min
2 1
r
a
,
min
2r 1 r
a
m min
a t
m
max
min
2
1 1
r r
a
1 1/ 6 70 50MPa 1 1/ 6
Page15
第十七章 疲劳
§3 S-N曲线与材料的
疲劳极限
疲劳试验
S-N 曲线与材料疲劳极限
Page16
第十七章 疲劳
旋转弯曲疲劳试验
采用小尺寸(6~10 mm)光滑标准试 样(为一等强梁)
r
)N
-材料疲劳极限或条件疲劳极限
0
材料的持久极限与疲劳极限,统称为材料的疲劳极限
Page19
第十七章 疲劳
§4 影响构件疲劳极限的主要因素
构件外形的影响 构件横截面尺寸的影响 构件表面加工质量的影响
Page20
第十七章 疲劳
构件外形的影响
应力集中促使疲劳裂纹的形成 ,对构件疲劳强度的影响很大
Page10
第十七章 疲劳
恒幅循环应力描述
恒幅循环应力较常见,也是分析变幅循环应力问题的基础
两种描述方式:
最大应力 max 与最小应力min
平均应力m与应力幅a
m

材料力学性能总结3

2020/5/4
2.磨损量的估算:J.F.Archard提出了粘着磨损量 估算方法。
在摩擦副接触处为三向压缩应力状态,其
接触压缩屈服强度近似为单向压缩屈服强度sc
的三倍。
设真实接触面积为A,接触压缩屈服强度为3sc,
作用于表面上的法向力为P 。假定磨屑呈半球 形,直径为d,任一瞬时有n个粘着点,设所有
粘着点的尺寸相同,直径为d,则:
2020/5/4
p
n d 2
4
3 sc
单位滑动距离内的接触点数
N
n d
4p
3scd 3
W
KNV' L
K
4p
3scd 3
2
3
d 2
3
L
K
pL
9 sc
K
pL 3H
接触点半球体积
V
'
2
d
3
3 2
H 3 sc
磨屑形成有个几率问题,几率为K --粘着磨 损系数 ,随压力增大而增加。
二、 表面强化及残余应力的影响
表面热处理及表面化学热处理:
整体加热(低淬透性钢、薄壳件) 利 表面淬火 火焰加热
用组织
相变获得表
感应加热
面强化,可使机
渗碳
件获得表硬心韧的 表面化学热处理
良好综合性能,可利用 组织相变及组织应力、热应
渗氮 碳氮共渗
力的变化,使机件表层获得很 高的强度和残余压应力。
复合强化
铁qf=0-0.05。 • (铸铁中石墨片尺寸一般大于临界裂纹扩展尺
寸,再有缺口影响不大)
2020/5/4
• 第三节 疲劳裂纹扩展速率 a
及扩展门槛值
ac1

材料力学-疲劳行为与疲劳寿命


动荷与疲劳
承受交变应力作用的构件或零部件,大部分 都在规则或不规则变化的应力作用下工作。
t
t
t
动荷与疲劳
交变应力的若干名词和术语
最大应力 平均应力
最小应力 应力幅值
动荷与疲劳
应力循环-应力变化的一个周期
应力循环
动荷与疲劳
应力比-应力循环中最小应力与最大应力之比
r
S min
S max
r Smax S
上述应力均未计及应力集中的影响,即由理论应力公式算得。 这些应力统称为名义应力(nominal stress)。如
FNx (拉伸) M z y (平面弯曲) M x (圆截面杆扭转 )
A
Iz
IP
动荷与疲劳 疲劳失效特征与失效原因分析
动荷与疲劳
疲劳失效特征
破坏时,名义应力值远低于材料的静载强 度极限; 交变应力作用下的疲劳破坏需要 经过一定数量的应力循环; 破坏前没有明显的塑性变形,即使韧性很好的材料,也会 呈现脆性断裂; 同一疲劳断口,一般都有明显的光滑区域和颗粒状区域。
min
S S min
max
S S maxn
min
动荷与疲劳
对称循环-应力比 r = -1 的应力循环
动荷与疲劳
脉冲循环-应力比 r = 0 的应力循环
动荷与疲劳
静应力(statical stress)—静应力作为交变 应力的特例,在静应力作用下:
r 1, Smax Smin Sm , Sa 0
动荷与疲劳
疲劳强度概述 疲劳极限与应力-寿命曲线 影响疲劳寿命的因素 基于有限寿命设计方法的疲劳强度 结论与讨论
动荷与疲劳
疲劳强度概述
动荷与疲劳

材料力学性能第五章-金属的疲劳

材料力学性能第五章-金属的疲劳一、前言金属是工业中广泛使用的材料之一,而疲劳是金属失效的常见原因。

疲劳现象是指材料在循环加载下,由于应力的交变和变形的累积,导致材料最终发生断裂的失效现象。

由于疲劳是材料失效的高发期之一,因此疲劳强度及其寿命评估在工程实践中极其重要。

本文将对金属疲劳相关的概念、实验方法、疲劳表征和机理等方面进行详细介绍。

二、疲劳相关概念2.1 疲劳应力和疲劳极限疲劳应力是指材料在循环加载下,在一个给定的时间内重复加载的最大应力,其值通常低于材料的屈服强度。

疲劳极限是指材料在循环加载下,在一个给定的时间内可以承受的最大应力,其值也低于材料的屈服强度。

2.2 疲劳曲线疲劳曲线通常是由应力-amplitude循环次数(N)图给出,包括S-N曲线和e-N 曲线。

其中S-N曲线是指材料应力振幅和循环次数之间的关系曲线,其垂直轴是应力振幅,水平轴是循环次数(N)。

e-N曲线是指材料应变振幅和循环次数之间的关系曲线,其垂直轴是应变振幅,水平轴也是循环次数(N)。

三、疲劳实验方法3.1 疲劳试验机疲劳试验机一般分为拉伸疲劳试验机、弯曲疲劳试验机和转子疲劳试验机等。

其中拉伸疲劳试验机主要用于金属杆件、薄壁件等线性部件的疲劳试验。

弯曲疲劳试验机主要用于梁疲劳试验,其挠度和载荷均可调节。

转子疲劳试验机主要用于模拟飞机、发动机等转子叶片的疲劳试验。

3.2 疲劳试验方法常用的疲劳试验方法包括:恒振幅疲劳试验、逐渐增加振幅疲劳试验、多级疲劳试验和积累损伤疲劳试验等。

其中恒振幅疲劳试验是常见的疲劳试验方法,以波形、频率和振幅不变的周期周次循环载入,记录疲劳寿命。

逐渐增加振幅疲劳试验是从小到大逐渐增加载荷振幅的疲劳试验,称为低对高试验。

多级疲劳试验则是将恒定载荷振幅的疲劳试验进行多个不同振幅载荷循环,记录没个载荷级的疲劳寿命,绘制多级S-N曲线。

四、疲劳表征4.1 疲劳极限疲劳极限是材料在循环加载下允许承受的最大应力,疲劳极限的单位是MPa(N/mm^2)。

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