疲勞與斷裂第一章概述(完整版)
【正文】 性設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì) 8 抗疲勞設(shè)計(jì)方法 控制應(yīng)力水平，使裂紋不萌生或不擴(kuò)展，即： SSf or ?K?Kth 無(wú)限壽命設(shè)計(jì) (Infinitelife design) 控制疲勞裂紋萌生的是應(yīng)力幅 Sa 。 包括提高對(duì)缺陷影響、材料韌性、工作應(yīng)力的預(yù)測(cè)能力；改進(jìn)檢查、使用、維護(hù)；建立力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫(kù)；改善設(shè)計(jì)方法更新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。 4 普及斷裂的基本知識(shí)，可減少損失 29%(345億 /年 )。 因此，工程技術(shù)人員必須認(rèn)真考慮可能的疲勞斷裂問(wèn)題。 9 研究載荷水平與疲勞壽命的關(guān)系； 建立描述材料疲勞性能的 SN、 eN曲線。 耐久性設(shè)計(jì) ( Durability design) 20世紀(jì) 80年代起，以經(jīng)濟(jì)壽命為目標(biāo)的耐久性設(shè)計(jì)概念形成。 裂紋源 裂紋擴(kuò)展區(qū) 海灘條帶 最后斷裂區(qū) 孔邊角裂紋 斷口 疲勞破壞機(jī)理與斷口特征 一、斷口宏觀特征 13 疲勞破壞與靜載破壞之比較 疲勞破壞 S＜ Su 破壞是局部損傷累積的結(jié)果。 韌性材料塑性變形明顯。 e. 裂紋銳化，但已擴(kuò)展了一個(gè) ?a。然而，只有理解了所有三種方法后獲得的認(rèn)識(shí)，才使工程師能選擇最適用于給定問(wèn)題的方法。 “塑性鈍化模型” C. Laird(1967) a. 開(kāi)始時(shí)的裂尖形狀； b. 應(yīng)力增加，裂紋張開(kāi)， 裂尖材料沿 tmax方向滑移； t (e) (d) (c) (b) (a) S 0 c b a d e 塑性鈍化過(guò)程 18 Cr12Ni2WMoV鋼疲勞條紋 :(金屬學(xué)報(bào) ,85) 透射電鏡： 13萬(wàn)倍 疲勞條紋 (striation) 不同于海灘條帶 (beach mark) t S 譜塊 循環(huán) 條帶 條紋 19 疲勞裂紋擴(kuò)展的微觀機(jī)理 1976 Crooker 微孔聚合型 microvoid coalescence 高應(yīng)力、韌材料 微解理型microcleavage 低應(yīng)力、脆性材料 條紋型 striation Cr12Ni2WMoV鋼疲勞斷口微觀照片 :(金屬學(xué)報(bào) ,85) 三種破壞形式 : 條紋間距 =da/dN? 20 疲勞斷口觀察工具與觀察內(nèi)容的關(guān)系 : 110 101000 1000 以上 放大倍數(shù) 觀察工具 肉眼，放大鏡 金相顯微鏡 電子顯微鏡 觀察對(duì)象 宏觀斷口， 裂紋源
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