材料力学 第十章 疲劳强度的概念ppt课件.ppt

构件正常工作强度条件：,塑性材料：,脆性材料：,n：安全因数,在周期性应力 作用下，构件会产生裂纹或完全断裂，这种现象为“疲劳失效”。,第10章 疲劳强度的概念,产生微裂纹裂纹扩展断裂,断裂力学,应力循环：应力每重复变化一次，称为一个应力循环。完成一个应力循环所需的时间T，称为一个周期。,一、交变应力,10.1 交变应力与疲劳失效,交变应力：构件内随时间作周期性变化的应力。,疲劳与疲劳失效：结构的构件在交变应力的作用下发生的破坏现象，称为疲劳失效，简称疲劳.,1.对称循环,2.脉动循环,3.静载,疲劳失效的特点,构件在交变应力作用下失效时，具有如下特征：1）破坏时的最大应力值往往低于材料在静载作用下的屈服应力；2）构件在交变应力作用下发生破坏需要经历一定数量的应力循环；3）构件在破坏前没有明显的塑性变形预兆，即使塑性材料，也将呈现“突然”的脆性断裂；4）金属材料疲劳断裂断口上，有明显的光滑区域与颗粒区域。,二、疲劳失效,疲劳失效机理,疲劳源,裂纹扩展,光滑区,粗糙区,脆断,金属材料裂纹,1979年，美国DE-10型飞机失事，死亡270人，原因螺旋桨转轴发生疲劳破坏，该型号飞机停飞一年，全面检修，是设计问题。,疲劳破坏案例1,1981年初，欧洲北海油田“基尔兰”号平台覆灭，死亡123人，原因疲劳破坏，横梁在海浪的交变应力作用下，横梁承孔边裂缝，当时大风掀起7米巨浪，10105吨的浮台沉没于大海之中,疲劳破坏案例2,1998年5月，德国高速列车出轨，原因列车大轴发生疲劳破坏。,疲劳破坏案例3,