疲劳破坏的定义

一:什么是“疲劳破坏”﹖

在方向大小周期性变化的力的作用下,经过一定时间后钢材发生突然断裂的现象,称为疲劳破坏。

疲劳破坏的特点主要有三点:1.力为周期性变化的力;2.力不一定很大;3.断裂很突然,没预兆。

疲劳破坏发生的主要原因为:材料薄弱部位产生应力集中---产生微裂纹---损伤累积---突然断裂。

二:工程中什么叫疲劳破坏

回答错误,疲劳破坏就是反复折磨一种东西最终导致破坏。比如钢筋疲劳破坏就是将他反复掰弯再弄直再掰弯再弄直。。。。。。最后导致钢筋断裂。

三:材料疲劳破坏的特征有哪些?

在交变应力作用下,虽然零件所承受的应力低于材耽的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生断裂的现象称为金属的疲劳。

疲劳破坏的特征如下:

1、疲劳断裂时并没有明显的宏观塑性变形,断裂前没有预兆,而是突然破坏;

2、引起疲劳断裂的应力很低,常常低于材料的屈服点;

3、疲劳破坏的宏观断口由两部分组成,即疲劳裂纹的策源地及扩展区(光滑部分)和最后断裂区(粗糙部分)。

四:什么叫钢结构疲劳破坏,影响疲劳破坏的因素有那些

钢结构的疲劳破坏

一、疲劳破坏现象

钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢结构和钢构件中同

样会发生.与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢结构和钢构件由于制作或构造上的原

因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂

纹形成这个阶段.因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征.

二、影响疲劳强度的因素

在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中.这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素.但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多.

钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,如梁与柱的连接节点、柱脚、

梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处.此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸

麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等

等.对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等.

除此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响.在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响.

五:接触疲劳破坏有哪几种形式

齿轮最重要的部分为轮齿。它的失效形式主要有四种:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、和齿面胶合。

1.轮齿折断

因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,因此,轮齿折断一般发生在齿根部分。

若轮齿单侧工作时,根部弯曲应力一侧为拉伸,另一侧为压缩,轮齿脱离啮合后,弯曲应力为零。因此,在载荷的多次重复作用下,弯曲应力超过弯曲持久极限时,齿根部分将产生疲劳裂纹。裂纹的逐渐扩展,最终将引起断齿,这种折断称为疲劳折断。

轮齿因短时过载或冲击过载而引起的突然折断,称为过载折断。用淬火钢或铸铁等脆性材料制成的齿轮,容易发生这种断齿。

2.齿面磨损

齿面磨损主要是由于灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损;其次是因齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状(图3-42),使运转中产生冲击和噪声。磨粒性磨损在开式传动中是难以避免的。采用闭式传动,提高齿面光洁度和保持良好的润滑可以防止或减轻这种磨损。

3.齿面点蚀

轮齿工作时,其工作表面产生的接触压应力由零增加到一最大值,即齿面接触应力是按脉动循环变化的。在过高的接触应力的多次重复作用下,齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹,裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑,即疲劳点蚀,继续发展以致轮齿啮合情况恶化而报废。实践表明,疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处(图3-43)。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关,齿面硬度越高,抗点蚀能力也越强。

软齿面(HBS≤350)的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效。在开式传动中,由于齿面磨损较快,点蚀还来不及出现或扩展即被磨掉,所以一般看不到点蚀现象。

可以通过对齿面接触疲劳强度的计算,以便采取措施以避免齿面的点蚀;也可以通过提高齿面硬度和光洁度,提高润滑油粘度并加入添加剂、减小动载荷等措施提高齿面接触强度。

4.齿面胶合

在高速重载传动中,常因啮合温度升高而引起润滑失效,致使两齿面金属直接接触并相互粘联。当两齿面相对运动时,较软的齿面沿滑动方向被撕裂出现沟纹(图3-44),这种现象称为胶合。在低速重载传动中,由于齿面间不易形成润滑油膜也可能产生胶合破坏。

提高齿面硬度和光洁度能增强抗胶合能力。低速传动采用粘度较大的润滑油;高速传动采用含抗胶合添加剂的润滑油,对于抗胶合也很有效。

六:钢结构疲劳破坏属于脆性破坏吗?

不属于,但是最后一部分属于。疲劳破坏是多次反复力作用下结构的破坏,分为三个阶段,第一个是出现缺口,第二个是缺口到裂缝,第三部分属于脆性破坏,因为这一部分结构破碎的缺口一般呈现为白色,而且第三部的时间很短,就是一瞬间,咔一声,这个钢梁断了。前两部都是有一个过程的。

七:交变应力的概念和疲劳破坏

交变应力:构件内某点的应力随时间作用期性变化的应力。

疲劳破坏的原因:目前工程上比较普遍接受了微裂纹的形成与扩展,最后导致脆性断裂。

扫一扫手机访问

发表评论