《金屬力學(xué)性能測試》課件-金屬疲勞概述

金屬疲勞概述《金屬力學(xué)性能測試》金屬疲勞現(xiàn)象橋梁路面鋼板車輪轂曲軸金屬疲勞現(xiàn)象鋼板表面裂紋金屬疲勞現(xiàn)象彎折鐵絲導(dǎo)致斷裂金屬疲勞現(xiàn)象飛機(jī)起落架航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片自行車車架彈簧齒輪金屬疲勞現(xiàn)象據(jù)統(tǒng)計(jì)，金屬部件中有80%以上的損壞是由于疲勞而引起的，極易造成人身事故和經(jīng)濟(jì)損失，因此認(rèn)識疲勞現(xiàn)象，研究疲勞破壞規(guī)律，提高疲勞抗力，防止疲勞失效是非常重要的。“變動載荷”和“循環(huán)應(yīng)力”變動載荷它是指載荷大小，甚至方向均隨著時(shí)間變化的載荷，其在單位面積上的平均值為變動應(yīng)力?！白儎虞d荷”和“循環(huán)應(yīng)力”變動應(yīng)力可分為規(guī)則周期變動應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）和無規(guī)則隨機(jī)變動應(yīng)力兩種。循環(huán)應(yīng)力波形一般有正弦波、矩形波和三角波等，其中最為常見的為正弦波?！白儎虞d荷”和“循環(huán)應(yīng)力”循環(huán)應(yīng)力的大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的應(yīng)力稱為交變循環(huán)應(yīng)力，而只有大小發(fā)生變化而方向不變的循環(huán)應(yīng)力稱為重復(fù)循環(huán)應(yīng)力。“變動載荷”和“循環(huán)應(yīng)力”常見的循環(huán)應(yīng)力有以下幾種（一）對稱交變應(yīng)力（二）脈動應(yīng)力常見的循環(huán)應(yīng)力有以下幾種（三）波動應(yīng)力（四）不對稱交變應(yīng)力火車車軸承受彎曲交變應(yīng)力汽車發(fā)動機(jī)曲軸承受扭轉(zhuǎn)交變應(yīng)力對稱交變應(yīng)力隨機(jī)變動應(yīng)力車輛輪轂船舶結(jié)構(gòu)金屬疲勞概念定義金屬材料在受到交變應(yīng)力或重復(fù)循環(huán)應(yīng)力時(shí)，往往在工作應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度的情況下突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞。旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞示意圖純彎曲疲勞試驗(yàn)示意圖純彎曲疲勞試驗(yàn)示意圖旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞示意圖金屬疲勞分類金屬的疲勞可以按不同方法進(jìn)行分類按受力方式可以分為彎曲疲勞、拉壓疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、復(fù)合疲勞、接觸疲勞和微動磨損疲勞等；按載荷和時(shí)間的關(guān)系可以分為等幅疲勞和隨機(jī)疲勞；按溫度、介質(zhì)環(huán)境可以分為一般疲勞（指在空氣中）、腐蝕疲勞、高溫疲勞、熱疲勞；按斷裂壽命和應(yīng)力高低分金屬疲勞可分為高周疲勞（即低應(yīng)力疲勞，一般循環(huán)105次以上）、低周疲勞（即高應(yīng)力疲勞，一般循環(huán)102～105次之間）。軸向加載電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)金屬疲勞分類應(yīng)力集中形狀突變疲勞破壞的特點(diǎn)疲勞斷裂與靜載荷和沖擊加載斷裂相比，具有以下特點(diǎn)：（1）只有在承受變動載荷作用的條件下，疲勞才會發(fā)生。（2）疲勞破壞起源于高應(yīng)力或高應(yīng)變的局部。（3）疲勞破壞是要在足夠多次的變動載荷作用之后形成裂紋或完全斷裂。（4）疲勞是一個(gè)發(fā)展過程。疲勞破壞的特點(diǎn)材料發(fā)生疲勞破壞，往往需要經(jīng)歷裂紋起始或萌生、裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展和裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展（即斷裂）三個(gè)階段。一般可將總壽命Nt分為裂紋萌生壽命Ni與裂紋擴(kuò)展壽命Np兩個(gè)部分，即

應(yīng)力集中形狀突變金屬疲勞概述正如金屬在應(yīng)力的反復(fù)作用下會發(fā)生疲勞一樣，我們在學(xué)習(xí)和生活中也會遇到各種挑戰(zhàn)和壓力。面對這些“應(yīng)力”，我們應(yīng)學(xué)會適時(shí)休息與調(diào)整，避免“精神疲勞”。在追求個(gè)人成長和社會發(fā)展的道路上，要關(guān)注