1 疲 劳 强 度 疲劳的定义:材料在循环应力或循环应变作用下,由于某点或某些点产生了局部的永久结构变化,从而在一定的循环次数以后形成裂纹或发生断裂的过程称为疲劳
疲劳的分类: (1) 按研究对象:材料疲劳和结构疲劳 (2) 按失效周次:高周疲劳和低周疲劳 (3) 按应力状态:单轴疲劳和多轴疲劳 (4) 按载荷变化情况:恒幅疲劳、变幅疲劳、随机疲劳 (5) 按载荷工况和工作环境:常规疲劳、高低温疲劳、热疲劳、热—机械疲劳、腐蚀疲劳、接触疲劳、微动磨损疲劳和冲击疲劳
第一章 疲劳破坏的特征和断口分析 §1 -1 疲劳破坏的特征 疲劳破坏的特征和静力破坏有着本质的不同,主要有五大特征: (1)在交变裁荷作用下,构件中的交变应力在远小于材料的强度极限(b )的情况下,破坏就可能发生
(2)不管是脆性材料或塑性材料,疲劳断裂在宏观上均表现为无明显塑性变形的突然断裂,故疲劳断裂常表现为低应力类脆性断裂
(3)疲劳破坏常具有局部性质,而并不牵涉到整个结构的所有材料,局部改变细节设计或工艺 措 施 ,即 可较 明显地 增 加 疲劳寿 命
(4)疲劳破坏是一个累 积 损伤 的过程,需 经 历 一定的时 间 历程,甚 至 是很 长 的时 间 历 程
实 践 已 经 证 明,疲劳断裂由三个过程组 成,即 (I)裂纹(成核)形成,(II)裂纹扩展,(III)裂纹扩展到临界尺寸时的快速(不稳定)断裂
(5)疲劳破坏断口在宏观和微观上均有其 特征,特别 是其 宏观特征在外 场 目 视 捡 查 即 能进 行 观察 ,可以帮 助 我 们 分析判 断是否 属 于疲劳破坏等
图 1-1及 图 l-2所示 为磨床 砂 轮 轴及 一个航 空 发动机压 气 机叶 片 的典 型 断口
图 中表明了疲劳裂纹起源点(常称疲劳源),疲劳裂纹扩展区(常称光滑区)及快速断裂区(也称瞬时破断区,常呈粗粒状)