材料的疲劳现象

《材料的疲劳现象》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

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材料的疲劳现象　　焊接结构的疲劳现象及提高疲劳强度的措施　　河南省南阳市高级技工学校顾鹏展　　摘要：介绍焊接结构的疲劳现象，分析焊接结构的疲劳强度的主要因素，如静载强度和应力集中对疲劳强度的影响，并提出提高焊接接头疲劳强度的措施。　　一、金属结构的疲劳现象　　1、焊接结构的疲劳概念　　所谓疲劳是指在循环应用力和应变作用下，在一处和几处产生局部永久性积累损伤。疲劳断裂是金属结构断裂纹或突然发生断裂的过程。疲劳断裂是金属结构断裂的一

2、种主要形式。大量的统计资料表明工程结构失效约80％以上是由疲劳引起的。在循环应力作用下，由疲劳源慢慢形成微裂纹以及随后裂纹扩展，当裂纹达到临界尺寸，构件剩余断面不足以承受外载荷时，裂纹失稳扩展至断裂。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　　金属构件的疲劳破坏可分为3个阶段：①微观裂纹阶段。在循环加载下，由于物体的最高应力通常产生于表面或近表

3、面区，该区存在的驻留滑移带、晶界和夹杂，发展成为严重的应力集中点并首先形成微观裂纹。此后，裂纹沿着与主应力约成45°角的最大剪应力方向扩展，裂纹长度大致在毫米以内，发展成为宏观裂纹。②宏观裂纹扩展阶段。裂纹基本上沿着与主应力垂直的方向扩展。③瞬时断裂阶段。当裂纹扩大到使物体残存截面不足以抵抗外载荷时，物体就会在某一次加载下突然断裂。对应于疲劳破坏的3个阶段，在疲劳宏观断口上出现有疲劳源、疲劳裂纹扩展和瞬时断裂3个区。疲劳源区通常面积很小，色泽光亮，是两个断裂面对磨造成的；疲劳裂纹扩展区通常比较平整，具有表征间隙加载、应力较大改变或裂纹扩展

4、受阻等使裂纹扩展前沿相继位置的休止线或海滩花样；瞬断区则具有静载断口的形貌，表面呈现较粗糙的颗粒状。扫描和透射电子显微术揭示了疲劳断口的微观特征，可观察到扩展区中每一应力循环所遗留的疲劳辉纹。　　一般根据破坏时循环次数高低，疲劳可分为高周疲劳和低周疲劳。高周疲劳是材料在低于屈服点的循环应力作用下，经10的五次方以上循环次数而产生的疲劳。低周疲劳是材料在接近或超出屈服点的循环应力作用下，经102～105次　　塑性应变循环次数而产生的疲劳。因为疲劳裂纹发展的最后阶段――瞬时断裂是突然发生的，没有预兆，无明显的塑性变形，难以采取预防措施，所以疲

5、劳裂纹对于结构的安全性具有严重威胁。　　2、焊接结构的疲劳问题目的-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　　自从20世纪初涂药焊条发明至今100年来，焊接已经成为应用最的工艺方法，很难找出另一种发展如此之快，并在应用规模和多样化方面能与焊接相比的工艺，以至于当代许多最的技术问题必须采用焊接才能解决，例如造船、铁路、汽车、航天、桥梁、锅炉、大型厂房

6、和高层建筑技术的支持。目前在工程生产上，焊接是最主要的方法，焊接结构的重量忆占钢铁总产量的50%以上，工业发达国家的这一比例已经接近70%。然而焊接结构以常发生断裂事故，其中80%为疲劳失效。　　疲劳破坏一直被认为是船舶及海洋工程结构的一种主要的破坏形式，自钢质海船诞生至今，因结构中疲劳裂纹的生成、扩展，最后导致船舶破坏的事例屡有报道。同样，疲劳失效也频繁发生在铁路公路桥梁和发电站的管道上。在20世纪五六十年代，欧洲公路网得到高速发民，当时大多采用焊接技术建造钢桥，由于那时对公路桥梁的疲劳认识不足，在规范中没有规定进行抗疲劳设计，出现了许

7、多设计不合理的焊接接头，在今天日益繁忙和加重的交通运输载荷下，加快了疲劳损伤过程，使许多焊接钢桥出现了疲劳裂纹。　　二、影响金属结构疲劳强度的主要因素　　1、静载强度对焊接结构疲劳强度的影响目的-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　　在钢铁材料的研究中，人们问题希望材料具有较高的比强度，即以较轻的自身重量去承担较大的负载重量，因为相同重量的结构

8、可以具有极大的承载能力；或是同样的承载能力可以减轻自身的重量。所以高强钢应运而生，也具有较高的疲劳强度。　　一般情况下，基本金属的疲劳强度总是随着静载强度的增加而提高，但对于焊接结构来说情况就