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1、疲惫的定义当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后,应力值虽然始终没有超过材 料的强度极限,甚至比弹性极限还低的状况下就可能发生破坏。这种在交变 载荷作用下材料或结构的破坏现象,就叫做疲惫破坏。疲惫失效的三个阶段裂纹的产生、扩展和断裂三个阶段。由于扰动应力的作用,零构件或结构一开头使用,就进入了疲惫“进展过程”,所谓裂 纹萌生和扩展,是这一进展过程中不断形成的损伤累积的结果。最终的断裂标志着疲惫过程 的终结。这一过程所经受的时间或扰动载荷作用的次数,称为“寿命”。讨论疲惫裂纹产生和扩展的机理及规律,是疲惫讨论的主要任务。疲惫总寿命也由相应 的部分组成,由于裂纹失稳扩展是快速扩展,对寿命的影响很
2、小,在估算寿命的时候不予考 虑,故一般可将总寿命分为 裂纹起始或萌生寿命与裂纹扩展寿命两部分。进行裂纹起始寿命分析时,一般根据应力-寿命或应变寿命关系进行,称为传统寿命。 疲惫裂纹扩展寿命分析则必需考虑裂纹的存在,需用断裂力学方法,讨论,故称为断裂疲惫。疲惫数据的推广 对于特定部件的应力幅和耐久曲线的关系并不通用,当部件的外形转变后即无效。要使这个关系广泛使用,要在三个方面进行推广:- 使常数幅值的耐久曲线用于分析简单的载荷历程;从光滑试件测得的耐久曲线用于不同外形的零件上;- 从一种材料测得的耐久曲线用于计算另一种材料的疲惫寿命一并且假如可 能的话,不用进行疲惫试验就可估算材料的疲惫特性。两部分常数幅值载荷组成的载荷历程假设该载荷历程不断重复,直至零件破坏- 实际的疲惫分析要求能计算承受各种不同幅值的简单载荷的零件的疲惫寿 命根据作用的循环应力的大小,疲惫可分成应力疲惫和应变疲惫,若最大循环应力小于屈服应 力,则称为应力疲惫,由于作用的循环应力水平较低,寿命循环次数较高,故也称为高周疲 惫;若最大循环应力大于屈服应力,则由于财力屈服后应变变化较大,应力变化相对较小, 用应变作为疲惫掌握参量更为恰当,故称之为应变疲惫,由于应变疲惫作用的循环应力水平 较高,故寿命较低,应变疲惫也称为低周疲惫。