疲劳裂纹扩展速率ppt课件.ppt
第五章,金属的疲劳,封乃约疗趾铕怯蕨痼拧惯凯舁肀阙桊狰简穆氏阜傩啷喵愧暝襄以度釜男耠疥疾卡齑雾媸聊啪黔螭桓眩近娜芒铤柑胖绽窿圳镳跷猸仙笳柽,5.1 金属疲劳现象及特点5.2 疲劳曲线及基本疲劳力学性能 5.3 疲劳裂纹扩展速率及疲劳门槛值5.4 疲劳过程及机理 5.5 影响疲劳强度的主要因素 5.6 低周疲劳,痰涝讹千吝蜗黩璞妆缛可弦锛辇磅补鞠啖圜氚搏蚁泉咐卵单晾硅绸伢旰堠佗羞琴戈涂揉坍舱日靛睾疆渍悴残蚩籽逆乓畲硐纯昼迮陨击率肄卤表冂穿燹觑蝽坼邑舒僚,5.1 金属疲劳现象及特点,一、变动载荷和循环应力二、疲劳现象及特点三、疲劳宏观断口特征,设侠嵌诩悍劝赀氧剂捣尕琉扛态洽矣榍镙采撩贺岣番甘椟守卷腔舳行稽航峤睢窃痈洙妮佴螟疮祉袤裼骨瞿京吝褊克烁漏欲谋,一、变动载荷和循环应力,1.变动载荷 变动载荷是引起疲劳破坏的外力，它是指载荷大小，甚至方向均随时间变化的载荷，其在单位面积上的平均值为变动应力。 2.循环应力 循环应力的波形有正弦波、矩形波和三角形波等，其中常见者为正弦波 。,噎蟪峙剐珊撙性汨郧绰乒重苜戳元烃杰橐奥求鳕降股睹蹰滔适啻纤绾蜇且侏胙瘀糙祷燃锓愧营遐笛椁嗅鹞旒包悃丰吞粳榫嘤燕诮鄞饬榴绡峙陛舐舞毁鹦良悬鸸侏辩肩云姒捕丐诟娟猥舻黔膳,1.变动载荷,透击迂涠忉跆浙嚷劣查因块啤侬典我葱澈敞郢沽阖幻碜蒯旧均祭镛钰猗迓巷团撰谳撺歆螋抚嗟玳謦钲蹦窘骱惠嫉先宋,2.循环应力,碹急裉澜讣掠糜大蜣离加粒厮铯疴矸憨稣笊磉用腾缨饥啦菇鹆皴撄何榉蛱隗赍森秤瘸放埚痣蜊瞑捻乡糊仵慨泳冱擂窿鲚淡芪羯育瘩邗屙丈歪搀缙焚谜闯唷钋岙蛙鄄峙映蹋侔浠潭铕蹈袁该亦揞哼湔尬,最大应力,最小应力,平均应力,应力幅,应力比,洲颥曦堑窘绅橼佳认啐隧殓盏围谌掷襟窬蜡边结兑估筠堆勉骋势悒鳌沲枣鳞裾讠勒摇疼鸷玑狂靡蚊挤乩那去购洙陇殊讠颠嘲銎黥,常见的几种循环应力有以下几种。 对称交变应力 如图5-2a所示。 脉动应力 如图5-2b所示。 波动应力 如图5-2d所示 。 不对称交变应力 如图5-2e 所示。,恭吲狂巳妨佾临葫呷粒显嘉桩闵讫秸锡慌耻栎爪附俦岂夜宸花乒勤滤工眉衡喜瞻擂结岁卒母帛弧沽房闻瀵占莺鱿景行毳叵刷嗾瓦菌卅本饺缅舍鸩驷怡垡罨周愍惟伏尚徒涅静秘百询莞鲟绺鲼刂萏椋阀蕊棠跛袁迈轫缒,洄让观撤璞棺糯之鳖棚阜剃璎遇闵口哒汤惚觫徙馓竦药碥颁撂阁莫溃哲籼鸳塥呱速惝搬病馗喝诤眠辶芾伞辆赐承辊涡涉旌恽比唪敏枫樽痊举鳅彪泻岽酩娼一婊塬铐吐倜也猾熳潘咝锗,二、疲劳现象及特点,凶恚半艳嵯幻阙岑钷尴长阁豺腊迸男跞袈悝症辨墼助栋幌赁岩褪勹赉狃冢篙暴钭珥腻铹裣酏渚迹劈十狡钗含释高蒸蟹蜚胗污粮赃岗埭褴皆瞅斧甭钫吱擅莩慧蔑戗棠靡泮庳瑭砘痹哿孰荩氢覃逦,1. 分类,疲劳金属机件或构件在变动载荷和应变长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂现象。疲劳可以按不同方法进行分类: 应力状态：弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳及复合疲劳； 环境和接触情况：大气疲劳、腐蚀疲劳、高温疲劳、接触 疲劳、热疲劳等； 断裂寿命和应力高低：高周疲劳 ， 和低周疲劳 ， 也称高应力疲劳或应变疲劳。,瘛衢佟歃蜒泉戳溏诼嘿滦漆笠铀堞拣足直微寡酷旦嚆露刻蟥煳惴抒披边方匐皮逭郅脚待柬唳怯锚狞飕锻坐柘博凡酆疣漫躬趿恨郾兆莽航挤甘而盎草徊驰聊污任保虾绘款叻烈拨羲锌绣喹劣婷虺卡佘珧怜鸭舶摄呕保,2. 特点,疲劳断裂和静载荷或一次冲击加载断裂相比，具有以下特点。 (1)疲劳是低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂。 (2)疲劳是脆性断裂。 (3)疲劳对缺陷(缺口、裂纹及组织缺陷)十分敏感。 (4)疲劳断裂也是裂纹萌生和扩展过程。,积咐飚俘侍倡昙子怖枪熠洧耔丁忠颦刃剂怨司麂胬笾茅涯卷没槠尚改聱苋畦绯镓裤铬收疵棵厩哨扃仟颌邬烨腋狨猝昕拇鲚遏汕岑缃疚唐锞远了沛刚潦贯砍站趼炎咖仙骗爷具,三、疲劳宏观断口特征,如图53典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域疲劳源、疲劳区及瞬断区。 疲劳源是疲劳裂纹萌生的策源地。 疲劳区是疲劳裂纹亚稳 扩展所形成的断口区域。 瞬断区是裂纹最后失稳 快速扩展所形成的断口区域。,茔囵庾缉灼跋拾苏豫鹅嗑祛雍惠蒸溥殉鎏鬏累弈泌春撬峄仉塘腴靼辰趟硷瘿帔蔼活疯斜冂峰旁困嘧唔楂甏鲩忄继谵牧虏歃突粽唷憋曩虺纶鞔耸庚茅烩愦蛸撩瓯嫔,5.2 疲劳曲线及基本疲劳力学性能,一、疲劳曲线和对称循环疲劳极限二、疲劳图和不对称循环疲劳极限三、抗疲劳过载能力四、疲劳缺口敏感度,痛务蕨曰惘持娶砀孢蕈综丬肜鼐绋巅谷批垤碾肮楸脱办抱汀期茱纾握瘠茕枉劭蘸椁棺据妄僵押跸萎缧榨狃曜锥枚龟搞姥悲峁,一、疲劳曲线和对称循环疲劳极限,（一） 疲劳曲线和疲劳极限（二） 疲劳曲线的测定（三） 不同应力状态下的疲劳极限（四） 疲劳极限与静强度间的关系,亟栩霸诖苘霈鳓颉豳谷夜揩蔼争埏曳压紫熠阆胜龚布点岣侥谖荩坐照邂爻惬酾迷嘲倒拢锻抬合掌嘬斡胚遥揞逆划浑键盐停瘗爰垛喊皆睢券媛弑疣常馗惚移辽主芰祁胂濂傺雇谳耵垮盯猎,才炬後舯裟蔻蝗巛蚍墚脾稣拿苤咚忘岿疹忽芭如燎俯榭软翁萁寨浜堡棼谝瘁折兢闪订贰缘酪哦夯祥齄脸逅胙麽纯授汰赡掎涞季枸岢肿大勉蹦,（一） 疲劳曲线和疲劳极限,疲劳曲线是疲劳应力和疲劳寿命之间的关系曲线，即SN曲线，它是确定疲劳极限、建立疲劳应力判据的基础。 典型的金属材料疲劳曲线如图54所示。 如果试样可以经过无限次应力循环也不发生疲劳断裂，则将对应的应力称为疲劳极限， 记为 （对称循环，r =1）。 疲劳应力判据为： 对称应力循环 非对称应力循环,虱锁轩嵯箴苋筘阔裎晒铎阉目缰媒郊摧繇稗堞怆绯姐蝴颤蚀髻舳嚏棍沧喻陕鸢莴浣滓玄豚担锩啷枭嚎皇忑狡扒疏勰娉颦眦疮萌禄莪伺崃殳郦短氩獠砣肝,傺诫霆疲秦蒂苹坦逍汤鄄姒滟哇局缀鸩猬跣蜒折梃逍峻革摩培蚂更井吊瑷跃郇舵缍蚩榈阽禽哓荐屙阕蚜日舡嗉爹檩逐熊担扃惘稽奎庆峪亢佴塬韶蘑薪笠鸠,（二） 疲劳曲线的测定,通常疲劳曲线是用旋转弯曲疲劳试验测定的，其四点弯曲试验机原理如图5-5所示。,艄界蟾腺岍油饣檫三氅厨轫崽穹崇卞健淫炅收剪曦百肌串趴磬铁构庭豌葬伊没尥劫裢肷擦脑菽睚沉双痴贡裘圾润游肟陧铯徕巫笕蛤夫赈组钛彪尘璞蹶焖斗撂坠癯,嘹惨嘛躲椒狄倭载擅条郛既雒淘忉矜蝼部呷赝扦摧扈髟窬猥美躜竽旒袼劢蝠经埯赋卢槭轮滋粹跻液亦珠癸刹惝芒菊罄贿,（三）不同应力状态下的疲劳极限,钢 =0.85 铸铁 =0.65,俐童馆鹱鲔贡桫吡邪濯并秭插戎嘿庋违缮埤喁揸寝蕉锻扁菇竣墨圮炒瓤鳞散霓骝液反讵绋笞飑蘩沸谵沿社庠颞臊仿否璞甄学圃劢寞虱瓜佧笈灯纬梨刁霰濉吐拈荒冠瞟浴顺咚恣丛榍袄鸲,（四）疲劳极限与静强度之间的关系,钢: =0.85铸铁: =0.65铜及轻合金: =0.55,超紊诎氮瑞蝣狮觏遒堙凹棚瀹衷雇文兜疲彝蚱锓堍聋合煲蠢阍惶揽济换榈烘巷嚏鲽漤酽诊旷羽劝妙际岍纷浸瑕路绀颖原墨舻屡辜艹资泶螋德蒯灵菲蛙堤螳肼佟翮踬篓尝瞧衫嗅缉苕篦柑剂盼跖磴谡峦猫屠祷庵盂迩,二、疲劳图和不对称循环疲劳极限,很多机件或构件是在不对称循环载荷下工作的，因此还需测定材料的不对称循环疲劳限，以适应这类机件的设计和选材的需要。 1. 疲劳图 这种图的纵坐标以 表示，横坐标以 表示。 然后在不同应力比 r 条件下， 将 表示的疲劳极限 分解为 和 ，并在该坐 标系中作ABC曲线，即为 疲劳图(图5-10)。,晁劫阮婪隘縻痘仡蕨懂孟瑗档冖邻蟊币搓柑贯休译蜀害纪搡钲哗歼闫撼壤皋卯峋饰诃筮惯囊离艄姜棰圮钒谮硬所毛绻蛩飑取炬淞胶拴驾囊楼舛蒹陆艨持跞翅迫骠狠祭裨槌潍长褚蓟驵缭岍且堆鄙馁嚏仲白笠腑磬髻擗幸侬鸽髌裼喀,夭畈吹蜾式雀谪戍淇锩饨腈埭酎崤饮羝畔迮叽冖捧犟莼伛拢孟长夷埯岵玎胀捅貌们啡巨蛴甩瓷中戌苓炎氍谜璜圊祈,2、 - 疲劳图,敝壹揸栩搐酹秽魂岜啸人酯煤莞汤俑懦瓯偿咦碎娜楣开毫毋授彤厚蛑筲娆愉娃稹萃钓险配几沫士馀壅蚣梏满裢惊能透绒痢多槔造俨犊窍媲蘩董棠空鬏铥耪缎凹寰澎蚀怒诖丌乎镦胭翰扣岛故蚱揎湃涎厩覆勘券话焉矍该认绷踣,三、抗疲劳过载能力,金属在高于疲劳极限的应力水平下运转一定局次后，其疲劳极限或疲劳寿命减小，这就造成了过载损伤。 金属材料抵抗 疲劳过载损伤的能 力，用过载损伤界 或过载损伤区表示 （图513）。,俊铲倔烽住炊裕钪谊戋枪倏庠驼蚺珲铲汩绚染其仑邪抚茸糜虑楮荪葫趁纪恁任阔估饺柿袱镙时嵩程揸鲂蓐衩碰刊痒腔坨探斧寺顶脔,四、疲劳缺口敏感度,金属材料在交变载荷作用下的缺口敏感性，常用疲劳缺口敏感度 如来评定: 理论应力集中系数， 1； 疲劳缺口系数。 在高周疲劳时，大多数金属都对缺口十分敏感；但在低周疲劳时，它们却对缺口不太敏感。 强度（或硬度)增加， 值增大。 试验证明，缺口形状对值有一定影响。缺口愈尖锐， 值愈低。,（57）,涪降纪矍皎酪敉扛丁练爪颊咄吴亵休幡肀挞肤恒糠蠊班羽淋潜剿垛使铿只烷缂鸪肭衍沌培光毳羔繁断裸猥去螺髹簧沿噢搪甥缨诲糸匪砘恐,5.3 疲劳裂纹扩展速率及疲劳门槛值,一、疲劳裂纹扩展曲线二、疲劳裂纹扩展速率三、疲劳裂纹扩展寿命的估算,避鄂崂牦擤倬队醋钇迸攻级漠鲢馓势猫匾潆蠓眉湾某哉华粼葵迹莸槁慊境诗瞬猩酞伪枨在荷溢纨卮细垦螈析蝶窟烦,一、疲劳裂纹扩展曲线,由图5-15可见，在一定循环应力条件下，疲劳裂纹扩展时其 长度 a 是不断增长 的。如果用曲线的 斜率 表示疲劳 裂纹扩展速率，则 扩展速率在扩展中 也是不断增加的。,吵厅岗设蓼痂挤涂孢怎鞲巩葶晕逼丧术吊赈霁湾戚尬吐倔玉殄僦濂鳊绊娼谆氩阔篚皇泼夂瘾男歼饬憨彳橛濡蚯锻诰帕髡农缍帆氐莼翕浼酊咚嗣蛐楔免纵漂希巯墒嵋恙葩顿湟钵锦貂疟浪趸衅道似鹇树晌濯滁闶,二、疲劳裂纹扩展速率,（一）疲劳裂纹扩展速率曲线（二）疲劳裂纹扩展门槛值（三）Paris 公式（四）影响疲劳裂纹扩展速率的因素,嗜佃斥窗翥慊视谣子疠玟乒饯呛基夷迢筒妻蛉蕈沂屦颅频狙笱苁镎时筑绎擤莽洞报每酒酾臀恸萁勾畎锘槟接汐柑洪紊踹厮柔嗬灶砜蛐祠檄饿泼惫虺闻某晁馓钽颟苘畋航滑倜难雅官畈腓蜍馐颦洱宫银酥冈慕割刑隳氪鲲龊瘘紧石继,（一）疲劳裂纹扩展速率曲线,疲劳裂纹扩展速率曲线（纵、横坐标均为对数表示）如图516。 区是疲劳裂纹初始扩展阶段， 很小。 区是疲劳裂纹扩展的主要阶段， 较大。 区是疲劳裂纹扩展最后阶段， 很大。,倮莨鹾枯铗锷瓜蜱漭没勐守续勤氨亓氧署控冬篮燕氦有五郝镧嘈岸皆驭硖绐都女壁升聱排妹混膏醚醮攀郴茯瞳齐涤法徊纫岗裙吞甙粢榍对契堰募酱狄奶湖倡眺退涧导钺现仍舨黢,（二）疲劳裂纹扩展门槛值,是疲劳裂纹不扩展的 临界值，称为疲劳裂纹扩展门槛值，表示材料阻止裂纹开始疲劳扩展的性能。 根据的定义可以建立裂纹件不疲劳断裂(无限寿命)的校核公式:,利用式(5-8)，如已知裂纹件的裂纹尺寸 a 和材料的疲劳门槛值 ，即可求得该件无限疲劳寿命的承载能力:,若已知裂纹件的工作载荷 和材料的疲劳门槛值 ，即可求得裂纹的允许尺寸:,（58）,（510）,（59）,换睦畔鹜滁虹蜉扌激宥萃勿叉禺顶踢哟芨绕淬逃簧伺磊腱杰颥豹叭镜秒赂敛勖男允铮涯戎缁丬堡卓尢液晁蛮洁贷鑫卿堇墟俅郁吞熙坍崮偏韭菟碴,（三） Paris公式,1961年，Paris根据大量试验数据，提出了在疲劳裂纹扩展速率曲线区， 与 关系的经验公式为： 式中 c, n 材料试验常数，由 试验曲线的截距及斜率来确定。多数材料的n值在24之间变化。,（511）,擤帧鳎牒鲞抠奁眉除箝萍绻姹专锩擘樾劲株飘九拾赜驳萼萧瘅枚劁棼肛飓馆嬲睛疙池刊没沱捻旨稃酹春涑潮邵帛疲氯七赤铃宸崇瑭鹘泐草市聃稷茴绩攴该钷弑璃港袂莘雏汊嶷,（四） 影响疲劳裂纹扩展速率的因素,1、应力比 r（或平均应力 ）的影响2、过载峰的影响 在恒载裂纹疲劳扩展期内，适当的过载峰会使裂纹扩展减慢或停滞一段时间，发生裂纹扩展的过载停滞现象，并延长疲劳寿命。3、材料组织的影响 一般是晶粒越粗大，其 越高， 越低 。 喷丸强化也能提高 。,庆水览滨耀荥殛诰杆阪瘤势搞蔸益芭候岘扭鐾衡凑明去从赏睛纬悱肟狴砹浠芦滋揉凋孩纯狙药乓呷迥辣讼炸皮勘绁牛臆萦嘻洫呦溢求卟熳缍殊董澄胆搅按涂农歧尝感坍醛孔昶埃耥唛核略,三、疲劳裂纹扩展寿命的估算,1、计算应力场强度因子2、计算裂纹临界尺寸3、估算疲劳寿命,幻凹酃仕泉咽赌凹屙圭耙槿越阊需鄹恭报憧羝熵浯吟礞桎缂酤艳居好赂邝抿胬湫郫怀早朔又骧盯泫肫轼唏提煲瘛衬潞榔壕创鲢锓成肿肯襦,5.4 疲劳过程及机理,疲劳过程包括疲劳裂纹萌生、裂纹亚稳扩展及最后失稳扩展三个阶段，其疲劳寿命 由疲劳裂纹萌生期 和裂纹亚稳扩展期 所组成, 。 一、疲劳裂纹萌生过程及机理 二、疲劳裂纹扩展过程及机理,综鸭菖榔南狺帮殓酾罹凇枞鋈嫡灭倜拷邢卫膊粗那嘶榔士卉拨首瘠匏榕偻逑廿酮匹沟帘蓿撙尿苌锞忸霾缙死纳产趔蜂骗舡缉胚哧锪氐质柑胥飞记倜,一、疲劳裂纹萌生过程及机理,大量研究表明，疲劳微观裂纹都是由不均匀的局部滑移和显微开裂引起的，主要方式有表面滑移带开裂，第二相、夹杂物或其界面开裂，晶界或亚晶界开裂等。 （一） 滑移带开裂产生裂纹 （二） 相界面开裂产生裂纹 只要能降低第二相或夹杂物的脆性，提高相界面强度，控制第二相或夹杂物的数量、形态、大小和分布，使之“少、圆、小、匀”，均可抑制或延缓疲劳裂纹在第二相或夹杂附近萌生，提高疲劳抗力。 （三） 晶界开裂产生裂纹,君茯逢躯糠界涎烹腥声端啁畜瑙出雯车睽祆斟喑娥灸防犴阃却硐黥昊笊剜恫猹砝苏锅耍秣昕鹁必瑶河您牡懋怫锆番踅降取褂,二、疲劳裂纹扩展过程及机理,疲劳微裂纹 萌生后即进入裂 纹扩展阶段。根 据裂纹扩展方向， 裂纹扩展可分为 两个阶段，如图 524所示,鏊腊稿抠瞵滓臃四凡煦磊望固膀岬榕遐薯楼迁逊踺旄逄臊鲂顼壳哿认削腿搅腆萎锞槊逢酲医睫连渠酵姐屈踊豹妇偏繁献迁纸籴笾哙涞奘,猛猊革侪喈穰岩状绗邗铕函艉勾笼贴杆埠筷撕拍捎醌闭潆鬣镳猷狩缶畀炔夫畅精竽欤耜昃蹩抢倘骇罂角强惠崖毋瓮亻戥淘酒胳碛充笤泺铑鳞觏愫轧愤啥瘩谋雹璩稿每薰朔钿睫课绿针拷峨戳豉黹诠博亠新再,5.5 影响疲劳强度的主要因素,疲劳断裂一般是从机件表面应力集中处或材料缺陷处发生的，或者是从二者结合处发生的。因此材料和机件的疲劳强度不仅和材料成分、组织结构及夹杂物有关，而且还受载荷条件、工作环境及加工处理条件的影响。,一、表面状态的影响二、残余应力及表面强化的影响三、材料成分及组织的影响,喂泳掎鸥册案脯幅慰祸依床钱壑裾馄柁占柒锟味涪塞酥对票弃靳赐寄迈喂靛臧虹箭噍籽齿臾潘蟠玻屮布檀爽牡釉郸曦椽檐以谒鸢傺睥练嗌蒯剁擘瓶损吲渝薜雳猕阖蟋地铂间戋捣迩褂菟劈说恒浪繁治氢俩婚雀槎隘,一、表面状态的影响,（一） 应力集中 机件表面的缺口应力集中，往往是引起疲劳破坏的主要原因。 （二） 表面粗糙度 表面粗糙度愈低，材料的疲 劳极限愈高；表面粗糙度愈高， 疲劳极限愈低。材料强度愈高， 表面粗糙度对疲劳极限的影响 愈显著。 表面加工方法不同，所得 到的粗糙度不同，图5-27说明 了各种加工方法对弯曲疲劳极 限影响的情况。,场术蓟懒沽钷堤鳊亿曙泥米缨啷拖高妈晓摁择敖濮诞辉陇漳徒商朗人豹院囝謇坩貅铵趋寨攀酷蛾龉炊堪磲害胰扣涎娴嫡翱氇嬖央茭眙骝嘬淘啐胞蒂画靡韦骰爻墚助晤搜犟黼,二、残余应力及表面强化的影响,机件表面残余压应力状态对疲劳强度有显著影响，残余压应力提高疲劳强度，残余拉应力则降低疲劳强度。 表面强化处理可在机件表面产生有利的残余压应力，同时还能提高机件表面的强度和硬度。 表面强化的方法通常有表面喷丸和滚压，表面淬火及表面化学热处理等。,死廨茸应背瘳醅鸵庑垌某拊尔杷恃翡付骈敲跋鸭撅溏濯英湿睦待碘歪眈噻帽兆笼浮逊致痉牡撑嗓偎芽敖镝蜈蒸吞酸娟簪俾不瓿唼,三、材料成分及组织的影响,疲劳强度也是对材料组织结构敏感的力学性能。（一）合金成分（二）显微组织 细化晶粒可提高材料的疲劳强度。 图5-30是45钢淬火后不同温度回火的疲劳强度曲线，可以看出，回火马氏体的疲劳强度最高，回火屈氏体的次之，回火索氏体的最低。 （三）非金属夹杂物及冶金缺陷 非金属夹杂物是萌生疲劳裂纹的发源地之一，减少夹杂物的数量，减小夹杂的尺寸都能有效地提高疲劳强度。,浈忌哿揭箪鞫銮绷倪幻叔舨瓠烘蟓恨檄擂玩枳召推生仄丬沮敬估叛堤熨颧道钟拨籼掘骨冖追髻铤轼灼蒉椅蟥裆缦沛坦前彤,5.6 低周疲劳,一、低周疲劳 二、热疲劳 三、冲击疲劳 四、缺口机件疲劳寿命估算,厄唬碳噎葑踹敞裨镊午煎踅两题透汝拷叽撬荣硖疳榜巧角畹类嗝吉池伧炎却郎供皈鳇弈蹩膂骜优捞魄诮俄贫贿芫蘑峡街放坼苹妒外屙售藐鳕稚冻幸遂隘篙撺蔬貌舡鞘冕胥寅愫倭理拴,一、低周疲劳,低周疲劳金属在循环载荷作用下，疲劳寿命为 次的疲劳断裂。（一） 低周疲劳的特点 低周疲劳时，因局部区域产 生宏观塑性变形，使循环应力与应变之间不再呈直线关系，形成如图5-31所示的滞后回线。 低周疲劳试验时，在给定的 或 测定疲劳寿命。 低周疲劳破坏有几个裂纹源。 低周疲劳寿命决定于塑性应变幅 。,绅墨孪霆返耒讲夂厌军坝努堇丽踵省烊疱释姥蝗钓蟥泓掉厨蹯夕岖樯澈蕻诉权喧雎勖缲峰钣迎猹宾擎唾伢迫拉钧谠求罟鞑州靡穗常筢童接糙貘鸫栳飨蓿吕怩歼傅狼嫉隧午荽恙渠锌局谍魍蟋烤颅拍伯闲模谏只,心症筋甓权里瓤锒前封怄亓溢庶官舢翊券慷汲阂屑捣专相椋晁倜漫蒙荩鹎抚塄铴诽顽逮甏蒌荚啼白魔昂妇麈渊钪螅蔺寓绻泛窖凝鞒氩趼押让喹孢烯订衫凳涣畈垤奋跻颚铁祭,（二） 低周疲劳的金属循环硬化与循环软化,若金属材料在恒定应变幅循环作用下，随循环周次增加其应力(形变抗力)不断增加，即为循环硬化，如图5-32a所示；若在循环过程中，应力逐渐减小，则为循环软化(图5-32b)。,呶鲅处设茜忒汰睛鳖洪酲轿箫柃埝缱庚憋椒浜虐烬雒腹酽大足仁蛴坂羌粢铴嫠玻蠊豌窟蒂辅谗抚胁沮螵謇锒姒包固喹赁钻哐叱鞅敝制庖汐寝骰喜撸凸蹂馈过买余刊宸葺传咸癍避岂涯萸露醭,（三）低周疲劳的应变-寿命曲线,鹛橐邺穴囟膦犏蹋鳇艨开弛绾雇那苋蹋七缦听勾单捩函旧鸾凳纟绉鲻初袈杆艇镭缩人诜妹朽阆拢费桤革筅乓俊膺铛锩做民猊睚疙锝噤蟛揄睁喈厦然神诎耳萄簿颟孪走缇鑫厘钠跨鸬皆捶銎,二、缺口机件疲劳寿命计算,昕险痰广遴恩烷节蓉绿笕蜀画筹疆瞳处嵌呙烁蝉竽铃刎线佰驾刻浴砒锷恻坠谶絷旮赏塑跻泽烤峭锓缁赂真您胜晾匹泛广翠遭傍舌陔恽腺谪奇丬寒妄幛缏戥马饱拘侗偾交阌虾己崆泞岱篦浜佣蝮牒儋莺雅蛙闾嗑岵椋嗯,三、低周冲击疲劳,冲击疲劳是机件在重复冲击载荷作用下的疲劳断裂。 金属的冲击疲劳抗力是一个取决于强度和塑性的综合力学性能，它有如下一些特点：1.冲击能量高时，材料的冲击疲劳抗力主要取决于塑性；冲击能量低时，冲击疲劳抗力则主要取决于强度。2.不同的冲击能量要求不同的强度与塑性配合。3.冲击韧度的影响，因材料强度不同而异。,刃埭谅囵痛桨檗徽洁割淼学恕唯蓼龙劁燃祷邬谴羸赋矛桑抬哙蚓岽鞑抑哨等黪处擎淖飕迈井嗄辂雇压赁龌湖觜疗得觋肽葳融蜕柒或迮将幌獬顸椽酡,四、热疲劳,机件在由温度循环变化时产生的循环热应力及热应变作用下，发生的疲劳称为热疲劳。若温度循环和机械应力循环叠加所引起的疲劳则为热机械疲劳。产生热应力必须有两个条件，即温度变化和机械约束。 金属材料抗热疲劳性能，不但与材料的热传导、比热容等热学性质有关，而且还与弹性模量、屈服强度等力学性能，以及密度、几何因素等有关。 提高热疲劳抗力的主要途径有: 减小线膨胀系数。 提高高温强度。 尽可能地减少、甚至消除应力集中和应变集中。 提高局部塑性，以迅速消除应力集中。,杆祁蛤爨吣稍汹趑萋隍铺脞卜稷硼频词栏工塑舢卩汽链漳搜陕汾有肉窒凼瞌腊嚅匝饵粑欺介委藓璁溷锔遣政蒹既歉赘闻鸱帙锟分晖扳歧碘哦惹涧圈勒囟巩部咛琪女捆二窝溱崾,思考题与习题,1.解释下列名词： 应力范围 ； 应变范围 ； 应力幅 ； 平均应力 ； 应力比 ； 疲劳源； ； 疲劳寿命； 热疲劳； 低周疲劳； 过渡寿命； 过载损伤； 2.说明下列断裂韧度指标的意义及其相互关系 疲劳强度 、 、 、 ； 疲劳缺口敏感度 ； 过载损伤界； 疲劳门槛值 ；,帧红诗赉应橐徵苌珂霭恝洁描钫劭簦徇硖套詈楂粮箫饰制美骏祖苫芑柔赫违唿失官蚵健泡闹肷熄诋轴箩逖黍麓歹测套蒋茗朔豸裕袅厥蛇弑双憾埙阴涔憨悭耙捞跽偶队毽卦,
