9.1.1疲劳概念 1、疲劳 材料或构件在交变应力(应变)作用下发生的破坏称 为疲劳破坏或疲劳失效。 影响构件疲劳行为的因素很多,可以分为四类:材 料、外载荷、环境条件和构件的形状和尺寸。 按外载荷的大小,疲劳可分为高周疲劳和低周疲劳。 对于金属材料,通常把疲劳失效周次N>104~105的疲 劳称为高周疲劳,反之称为低周疲劳;
9.1.1 疲劳概念 1、疲劳 材料或构件在交变应力(应变)作用下发生的破坏称 为疲劳破坏或疲劳失效。 影响构件疲劳行为的因素很多,可以分为四类:材 料、外载荷、环境条件和构件的形状和尺寸。 按外载荷的大小,疲劳可分为高周疲劳和低周疲劳。 对于金属材料,通常把疲劳失效周次Nf>104~105的疲 劳称为高周疲劳,反之称为低周疲劳;
若每个周期内的载荷参量不随时间而变化,称为恒幅疲劳, 否则则为变幅疲劳; 由变动的外载荷与腐蚀介质共同作用的疲劳为腐蚀疲劳; 温度高于再结晶温度或高于(0.50.6)Tm时的疲劳,属于高温 疲劳,Tm为金属的熔点; 由于温度的变化形成的变动热应力引起的疲劳,称为热疲劳; 应变速率大于102s的疲劳问题属于冲击疲劳
若每个周期内的载荷参量不随时间而变化,称为恒幅疲劳, 否则则为变幅疲劳; 由变动的外载荷与腐蚀介质共同作用的疲劳为腐蚀疲劳; 温度高于再结晶温度或高于(0.5~0.6)Tm时的疲劳,属于高温 疲劳,Tm为金属的熔点; 由于温度的变化形成的变动热应力引起的疲劳,称为热疲劳; 应变速率大于102 /s的疲劳问题属于冲击疲劳
9.1.1.2疲劳失效的特点 (1)疲劳断裂表现为低应力下的破坏断裂 疲劳失效在远低于材料的静载极限强度甚至远低于材料屈服强 度下发生。 (2)疲劳破坏宏观上无塑性变形 与静载荷作用下材料的破坏相比,具有更大的危险性。 (3)疲劳是与时间有关的一种失效方式,具有多阶段性 疲劳失效过程是累积损伤的过程。由交变应力(应变)作用引起 的损伤是随着载荷次数逐次增加的
9.1.1.2 疲劳失效的特点 (1) 疲劳断裂表现为低应力下的破坏断裂 疲劳失效在远低于材料的静载极限强度甚至远低于材料屈服强 度下发生。 (2) 疲劳破坏宏观上无塑性变形 与静载荷作用下材料的破坏相比,具有更大的危险性。 (3) 疲劳是与时间有关的一种失效方式,具有多阶段性 疲劳失效过程是累积损伤的过程。由交变应力(应变)作用引起 的损伤是随着载荷次数逐次增加的
(4)与单向静载断裂相比,疲劳失效对材料的微观组织和缺陷 更加敏感 这是因为疲劳有极大的选择性,几乎总是在构件材料表面 的缺陷处发生。 (⑤)疲劳失效受载荷历程的影响 过载损伤会导致疲劳强度的下降
(4) 与单向静载断裂相比,疲劳失效对材料的微观组织和缺陷 更加敏感 这是因为疲劳有极大的选择性,几乎总是在构件材料表面 的缺陷处发生。 (5) 疲劳失效受载荷历程的影响 过载损伤会导致疲劳强度的下降
图12.4为钢的拉伸应 力应变曲线,加载到A点 卸载再重新加载,其抗拉 强度σb与末卸载的相同, 即未受到载荷史的影响。 应变e 图12.4工程应力应变曲线
图12.4为钢的拉伸应 力应变曲线,加载到A点 卸载再重新加载,其抗拉 强度b与末卸载的相同, 即未受到载荷史的影响。 图12.4 工程应力应变曲线