第十二章疲劳与断裂CAIVIP免费

112.112.1疲劳破坏及其断口特征疲劳破坏及其断口特征12.212.2SS--NN曲线及疲劳裂纹萌生寿命曲线及疲劳裂纹萌生寿命12.312.3断裂失效与断裂控制设计断裂失效与断裂控制设计12.4d12.4daa/d/dNN--KK曲线及疲劳曲线及疲劳裂纹扩展寿命裂纹扩展寿命第十二章疲劳与断裂第十二章疲劳与断裂返回主目录返回主目录2机械、结构等受力如何？如何运动？如何变形？破坏？如何控制设计？其其目的目的是：是：了解工程系统的性态，了解工程系统的性态，并为其设计提供合理的规则并为其设计提供合理的规则。。工程力学工程力学::将力学原理应用实际工将力学原理应用实际工程程系统的科学系统的科学。。性态规则力学分析力学分析强度强度稳定稳定研究对象是无缺陷变形体；目的是保证在一研究对象是无缺陷变形体；目的是保证在一次最大载荷作用下有足够的强度和稳定性。次最大载荷作用下有足够的强度和稳定性。应力控制应力控制回顾回顾12.112.1疲劳破坏及其断口特征疲劳破坏及其断口特征返回主目录返回主目录3按静强度设计，满足按静强度设计，满足[[]]，为什么还发生破坏？，为什么还发生破坏？1919世纪世纪30—4030—40年代，英国铁路车辆轮轴在轴肩处年代，英国铁路车辆轮轴在轴肩处（应力仅为（应力仅为0.40.4ss）多次发生破坏；）多次发生破坏；19541954年年11月月,,英国慧星英国慧星(Comet)(Comet)号喷气客机坠入地号喷气客机坠入地中中海（机身舱门拐角处开裂）；海（机身舱门拐角处开裂）；返回主目录返回主目录419671967年年1212月月1515日，美国西弗吉尼亚的日，美国西弗吉尼亚的PointPointPleasantPleasant桥倒塌，桥倒塌，4646人死亡；人死亡；19801980年年33月月2727日，英国北海油田日，英国北海油田KiellandKielland号钻号钻井井平台倾复；平台倾复；127127人落水只救起人落水只救起8989人；人；主要原因是由缺陷或裂纹导致的断裂主要原因是由缺陷或裂纹导致的断裂。。5有缺陷怎么办？有缺陷怎么办？研究含缺陷材料的强度研究含缺陷材料的强度----断裂断裂FracFractureture多次载荷作用下如何破坏？多次载荷作用下如何破坏？研究多次使用载荷作用下研究多次使用载荷作用下裂纹如何萌生、扩展。裂纹如何萌生、扩展。----疲劳疲劳Fatigue&FractuFatigue&Fracturere缺陷从何而来？缺陷从何而来？材料固有或使用中萌生、扩展材料固有或使用中萌生、扩展----疲劳与断裂疲劳与断裂裂纹如何萌生？裂纹如何萌生？有裂纹是否发生破坏？有裂纹是否发生破坏？构件能用多长构件能用多长时间？时间？((寿寿命命))6疲劳断裂破坏的严重性疲劳断裂破坏的严重性19821982年，美国众议院科学技术委员会委年，美国众议院科学技术委员会委托商业部国家标准局托商业部国家标准局(NBS)(NBS)调查断裂破坏对美调查断裂破坏对美国经济的影响。提交报告国经济的影响。提交报告::““美国断裂破坏的经济影响”美国断裂破坏的经济影响”SP64SP647-17-1““数据资料和经济分析方法”数据资料和经济分析方法”SP64SP647-27-2断裂使美国一年损失断裂使美国一年损失11901190亿美亿美元元摘要发表于摘要发表于Int.J.ofFracture,Vol23,No.3,19Int.J.ofFracture,Vol23,No.3,198383译文见力学进展，译文见力学进展，Vol15Vol15，，No2No2，，198519857普及断裂的基本知识，可减少损失29%(345亿/年)。对策对策设计、制造人员了解断裂，主动采取改进措施，如设计；材料断裂韧性；冷、热加工质量等。利用现有研究成果，可再减少损失24%(285亿/年)。包括提高对缺陷影响、材料韧性、工作应力的预测能力；改进检查、使用、维护；建立力学性能数据库；改善设计方法更新标准规范等。剩余的47%，有待于进一步基础研究的突破。如裂纹起始、扩展的进一步基础研究；高强度、高韧性、无缺陷材料的研究等。8国际民航组织国际民航组织(ICAO)(ICAO)发表的发表的““涉及金属疲劳断裂的重大飞机失事调查”指出：涉及金属疲劳断裂的重大飞机失事调查”指出：2020世纪世纪8080年代以来，由金属疲劳断裂引起的机年代以来，由金属疲劳断裂引起的机毁人亡重大事故，平均每年毁人亡重大事故，平均每年100100次。次。((不包括中...