疲勞與斷裂ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-19 23:21本頁(yè)面
【正文】 ，第一階段擴(kuò)展 沿垂直于載荷作用線的最大拉應(yīng)力面擴(kuò)展，第二階段 從第 1階段向第 2階段轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的裂紋尺寸主要取決于材料和作用應(yīng)力水平，一般只有幾個(gè)晶粒的尺寸 (~) 。 第 1階段裂紋擴(kuò)展的尺寸雖小，對(duì)壽命的貢獻(xiàn)卻很大，對(duì)于高強(qiáng)材料，尤其如此。 階段 1 階段 2 ?S ?S 疲勞裂紋擴(kuò)展二階段 ?S 材料表面 循環(huán)載荷作用 持久滑移帶 幾條微裂紋 一條主裂紋 48 疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理 c. 充分張開(kāi)，裂尖鈍化， 開(kāi)創(chuàng)新表面； d. 卸載 ,裂紋收縮，但新開(kāi)創(chuàng)的裂紋面卻不能消失 。 e. 裂紋銳化，但已擴(kuò)展了一個(gè) ?a。 裂紋張開(kāi)、鈍化、銳化、擴(kuò)展，每一個(gè)應(yīng)力循環(huán)，將在裂紋面上留下一條痕跡（ striation）。 “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 49 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 50 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? 51 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，滑移， 條紋，微解理 海灘條帶； 夾雜，缺陷； 微孔聚合 52 疲勞斷口分析，有助于判斷失效原因，可為改進(jìn)疲勞研究和抗疲勞設(shè)計(jì)提供參考。 因此，應(yīng)盡量保護(hù)斷口，避免損失了寶貴的信息。 4. 由疲勞斷口進(jìn)行初步失效分析 斷口宏觀形貌 : 是否疲勞破壞 ? 裂紋臨界尺寸 ? 破壞載荷？ 是否正常破壞？ 金相或低倍觀察 ： 裂紋源？是否有材料缺陷？缺陷的類型和大??？ 高倍電鏡微觀觀察 ： “ 海灘條帶 ” +“疲勞條紋 ” ，使用載荷譜，估計(jì)速率。 53 恒幅載荷 S ， R=1 基本疲勞性能 SN曲線 實(shí)驗(yàn)研究 平均應(yīng)力的影響 Goodman直線 缺口影響 尺寸、光潔度 等影響 構(gòu)件 SN曲線 （各種修正） 無(wú)限壽命設(shè)計(jì) 壽命預(yù)測(cè) 變幅載荷 Miner 累積損傷理論 安全壽命設(shè)計(jì) 隨機(jī)載荷 雨流計(jì)數(shù)法 疲勞問(wèn)題研究方法 裂紋擴(kuò)展規(guī)律 斷裂力學(xué)規(guī)律 損傷容限設(shè)計(jì) 54 Three primary fatigue analysis methods which are the stresslife approach, strainlife approach, and the fracture mechanics approach, will be discussed. These methods have their own region of application with some degree of overlap between them. 將要討論三種基本疲勞分析方法，即應(yīng)力 壽命法、應(yīng)變壽命法和斷裂力學(xué)方法。這三種方法有其各自的應(yīng)用范圍，相互之間又有某種程度的交叉。 55 The understanding of any one of these methods provides a technique which may be used to perform a fatigue analysis. However, it is the insights (見(jiàn)識(shí)、洞察力 ) gained from the understanding of all these methods which allow the engineer to choose the method or methods that are most appropriate for the given problem. 理解了任何一種方法，就有了一種進(jìn)行疲勞分析的技術(shù)。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。 56 再見(jiàn)！ 謝謝！ 本章完 再見(jiàn)！ 思考題： 11~ 14 返回主目錄
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