复合材料的疲劳性能

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划复合材料的疲劳性能　　一.本章的教学目的与要求　　本章主要介绍材料的疲劳性能，要求学生掌握疲劳破坏的定义和特点，疲劳断口的宏观特征，金属以及非金属材料疲劳破坏的机理，各种疲劳抗力指标，例如疲劳强度，过载持久值，疲劳缺口敏感度，疲劳裂纹扩展速率以及裂纹扩展门槛值，影响材料疲劳强度的因素和热疲劳损伤的特征及其影响因素，目的是为疲劳强度设计和选用材料建立基本思路。　　二．教学重点与难点　　1.疲劳破坏的一般规律　　2．金属材料疲劳破坏

2、机理　　3.疲劳抗力指标　　4.影响材料及机件疲劳强度的因素　　5热疲劳　　三．主要外语词汇　　疲劳强度：fatiguestrength断口：fracture过载持久值：overloadoflastingvalue疲劳缺口敏感度：fatiguenotchsensitivity疲劳裂纹扩展速率：fatiguecrackgrowthrate裂纹扩展门槛值：thresholdofcrackpropagation热疲劳：thermalfatigue　　四.参考文献目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升

3、其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1.张帆，周伟敏.材料性能学.上海：上海交通大学出版社，XX　　2.束德林.金属力学性能.北京：机械工业出版社，1995　　3.石德珂，金志浩等.材料力学性能.西安：西安交通大学出版社，1996　　4.郑修麟.材料的力学性能.西安：西北工业大学出版社，1994　　5.姜伟之，赵时熙等.工程材料力学性能.北京：北京航空航天大学出版社，1991　　6.朱有利等.某型车辆扭力轴疲劳断裂失效

4、分析[J].装甲兵工程学院学报，XX,24　　：78-81　　五．授课内容　　第一节疲劳破坏的一般规律　　1、疲劳的定义　　材料在变动载荷和应变的长期作用下，因累积损伤而引起的断裂现象，称为疲劳。　　2、变动载荷指大小或方向随着时间变化的载荷。　　变动应力：变动载荷在单位面积上的平均值　　分为：规则周期变动应力和无规则随机变动应力　　3、循环载荷的表征　　①最大循环应力：σmax目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场

5、安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　②最小循环应力：σmin　　③平均应力：σm=/2　　④应力幅σa或应力范围Δσ：Δσ=σmax-σminσa=Δσ/2=/2　　⑤应力比：r=σmin/σmax　　5、循环应力分类　　按平均应力、应力幅、应力比的不同，循环应力分为　　①对称循环σm=/2=0r=-1　　属于此类的有：大多数旋转轴类零件。　　②不对称循环　　σm≠0　　如：发动机连杆、螺栓　　σa>σm>0，-10，σm0，r=0如：齿轮的齿根、压力容器。　　σm=σaσa00如：发动机气缸盖

6、、螺栓。　　⑤随机变动应力　　应力大小、方向随机变化，无规律性。如：汽车、飞机零件、轮船。　　二、疲劳破坏的特点　　在变动载荷作用下，材料薄弱区域，逐渐发生损伤，损伤累积到一定程度→产生裂纹，裂纹不断扩展→失稳断裂。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　特点：从局部区域开始的损伤，不断累积，最终引起整体破坏。　　1、潜藏的突发性破坏，脆性

7、断裂。　　2、属低应力循环延时断裂。　　3、对缺陷十分敏感。　　三、疲劳破坏的分类　　1、按应力状态：弯曲疲劳　　扭转疲劳　　拉压疲劳　　接触疲劳　　复合疲劳　　2、按应力大小和断裂寿命　　N>105，б，夹芯结构的强度略高于分散结构。　　短纤维　　短纤维可以显著提高复合材料的韧性，由于疲劳性能部分依赖于强度，部分依赖于抵抗裂纹能力，因此短纤维有利于改善复合材料的疲劳性能。Lavengood和Gulbransen测定了短切硼纤维/环氧树脂复合材料的失效循环次数，发现在低于失效应力的任一应力下循环，疲劳寿命随纤维的长径比增大而迅速增大，在长

8、径比大约为200时达到稳定。这意味着存在一个临界长径比，当长径比大于临界长径比后，疲劳强度正比于弯曲强度。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其