疲劳源名词解释

如题所述

疲劳源名词解释:是疲劳裂纹萌生的策源地,一般在机件表面常和缺口,裂纹,刀痕,蚀坑相连。

一、关于疲劳

1、疲劳的定义

材料在变动载荷和应变的长期作用下,因累积损伤而引起的断裂现象,称为疲劳。

2、变动载荷

指大小或方向随着时间变化的载荷,称为变动载荷。

3、变动应力

变动载荷在单位面积上的平均值。可分为:规则周期变动应力和无规则随机变动应力

4、循环载荷(应力)的表征

最大循环应力:σmax。

最小循环应力:σmin。

平均应力:σm=(σmax+σmin)/2。

应力幅σa 或应力范围Δσ:Δσ=σmax-σmin,σa=Δσ/2=(σmax-σmin)/2。

应力比(或称循环应力特征系数):r=σmin/σmax。

5、循环应力分类

按平均应力、应力幅、应力比的不同,循环应力分为:

对称循环σm=(σmax+σmin)/2=0,r=-1。属于此类的有:大多数旋转轴类零件。

不对称循环σm≠0。如:发动机连杆、螺栓:σa>σm>0,-1<r<0;σa> 0,σm<0,r<-1。

脉动循环:σm=σa>0,r=0(σmin=0) 如:齿轮的齿根、压力容器;σm=σa<0,r=∞(σmax=0) 如:轴承(压应力)。

波动循环:σm>σa,0<r<1,σmin>0 如:发动机气缸盖、螺栓。

随机变动应力:应力大小、方向随机变化,无规律性。 如:汽车、飞机零件、轮船。

二、疲劳破坏的特点

在变动载荷作用下,材料薄弱区域逐渐发生损伤,损伤累积到一定程度→产生裂纹,裂纹不断扩展→失稳断裂。

特点是:从局部区域开始的损伤,不断累积,最终引起整体破坏。

潜藏的突发性破坏,脆性断裂(即使是塑性材料)。

属低应力循环延时断裂(滞后断裂)。

对缺陷十分敏感(可加速疲劳进程)。

三、疲劳破坏的分类

1、按应力状态

弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳、接触疲劳、复合疲劳。

2、按应力大小和断裂寿命

N>105,б<бs 高周疲劳→低应力疲劳。

N=10²~105,б≥бs 低周疲劳→高应力疲劳。

四、疲劳破坏的表征—疲劳寿命

1、疲劳寿命

材料疲劳失效前的工作时间,即循环次数N。

2、疲劳曲线

应力б↑,N↓。

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