疲勞與斷裂第一章概述-在線瀏覽
2024-12-03 19:20本頁面
【正文】 532 SDR使用故障報告 （美國） （ 19731990) 1993年，美國政府報告 ( PB94143336, 1993)發(fā)表了 19731990年期間的飛機(jī)使用故障統(tǒng)計結(jié)果，表中列出了四種常用機(jī)型的數(shù)據(jù)。 7 年代 設(shè)計水平 1900 2021 1800 靜強(qiáng)度設(shè)計 使用故障、失效研究 抗疲勞設(shè)計 抗斷裂設(shè)計 耐久性設(shè)計 可靠性設(shè)計 8 抗疲勞設(shè)計方法 控制應(yīng)力水平，使裂紋不萌生或不擴(kuò)展，即： SSf or ?K?Kth 無限壽命設(shè)計 (Infinitelife design) 控制疲勞裂紋萌生的是應(yīng)力幅 Sa 。 控制疲勞裂紋擴(kuò)展的是應(yīng)力強(qiáng)度因子 ?K=f(?S, a)。 對于氣缸閥門、頂桿、彈簧，長期頻繁運行的輪軸等，無限壽命設(shè)計至今仍是簡單而合理的方法。 不需經(jīng)受很多次循環(huán)的構(gòu)件，無限壽命設(shè)計很不經(jīng)濟(jì)。 按照 SN或 eN曲線設(shè)計，使構(gòu)件在有限長設(shè)計壽命內(nèi)，不發(fā)生疲勞破壞的設(shè)計 安全或有限壽命設(shè)計 。 20世紀(jì) 70年代提出 的損傷容限設(shè)計： 假定構(gòu)件中存在著裂紋，用斷裂分析、疲勞紋擴(kuò)展分析和試驗驗證，保證在定期檢查肯定能發(fā)現(xiàn)前，裂紋不會擴(kuò)展到足以引起破壞。 損傷容限設(shè)計 ( Damage tolerance design) 11 各種方法互相補(bǔ)充，適應(yīng)不同設(shè)計需求，不是相互取代的。耐久性是構(gòu)件和結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用條件下抗疲勞斷裂性能的一種定量度量。 12 3)裂紋源在高應(yīng)力局部或材料缺陷處。 5)工程實際中的表面裂紋，一般呈半橢圓形。 2)裂紋擴(kuò)展區(qū)斷面較光滑， 通常可見 “ 海灘條帶 ” , 還可能有腐蝕痕跡。 斷口光滑，有海灘條帶或腐蝕痕跡。 無明顯塑性變形。 由斷口可分析 裂紋起因 、 擴(kuò)展信息 、 臨界裂紋尺寸 、 破壞載荷 等，是 失效分析 的重要依據(jù)。 斷口粗糙，新鮮，無表面磨蝕及腐蝕痕跡。 應(yīng)力集中對極限承載能力 影響不大。 疲勞裂紋的起始或萌生 ， 稱為疲勞裂紋成核 。 沿最大剪應(yīng)力面，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，一般只有幾個晶粒的尺寸 (~) 。 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)
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