坏没有先兆,断裂突然,后果严重,因此掌握疲劳强度计算是很重要的。 疲劳问题范畴十分广泛,按材料性质及工作环境划分,除一般金属疲劳外,还有非金属 疲劳,高温疲劳、腐蚀疲劳、声疲劳(由噪声激励引起)、冲击疲劳等。例如,火车轮轴实际 上还受到一种比F大得多的因轨道交接处空隙引起的冲击力,图12-2b实际应为图12-3所 铁道部门发展长轨道的目的就是为了减少这种冲击疲劳。本节只介绍金属疲劳问题 LAAdaadaadeeden八 图12-3 3疲劳失效的断口特征及成因 在构件疲劳破坏的断口上,往往明显地分为两个区域,一个是光滑区,另一个是颗粒状 粗糙区。图12-4a,b,c三张照片分别为气锤杆,钢轨和螺圈弹簧的疲劳破坏断口,它们依 次代表在拉压、弯曲以及扭转这三类交变应力作用下,构件典型的疲劳断口形状。从中可以 看出明显的光滑区和粗糙区。这种断口特征可以从疲劳失效的过程来解释。金属疲劳破坏可 分为三个阶段,即疲劳裂纹源的形成,疲劳裂纹的扩展和最后的脆断这三个阶段,下面就简 述这三个阶段。 图12-4 (1)在足够大的交变应力作用下,由于物体内部微观组织结构的不均匀性,位置最不利 或较弱的晶粒,沿最大切应力所在平面发生循环滑移,经过多次的应力交替变化后,产生微 观的疲劳裂纹。在构件外形突变处(如粗细两段过渡处的圆角、切口、沟槽)也会因为局部过 大的应力集中,引起微观裂纹的产生。分散的微观裂纹进一步集结沟通,形成宏观裂纹。另3 坏没有先兆，断裂突然，后果严重，因此掌握疲劳强度计算是很重要的。 疲劳问题范畴十分广泛，按材料性质及工作环境划分，除一般金属疲劳外，还有非金属 疲劳，高温疲劳、腐蚀疲劳、声疲劳(由噪声激励引起)、冲击疲劳等。例如，火车轮轴实际 上还受到一种比 F 大得多的因轨道交接处空隙引起的冲击力，图 12-2b 实际应为图 12-3 所 示，铁道部门发展长轨道的目的就是为了减少这种冲击疲劳。本节只介绍金属疲劳问题。 3.疲劳失效的断口特征及成因 在构件疲劳破坏的断口上，往往明显地分为两个区域，一个是光滑区，另一个是颗粒状 粗糙区。图 12-4a，b，c 三张照片分别为气锤杆，钢轨和螺圈弹簧的疲劳破坏断口，它们依 次代表在拉压、弯曲以及扭转这三类交变应力作用下，构件典型的疲劳断口形状。从中可以 看出明显的光滑区和粗糙区。这种断口特征可以从疲劳失效的过程来解释。金属疲劳破坏可 分为三个阶段，即疲劳裂纹源的形成，疲劳裂纹的扩展和最后的脆断这三个阶段，下面就简 述这三个阶段。 (1)在足够大的交变应力作用下，由于物体内部微观组织结构的不均匀性，位置最不利 或较弱的晶粒，沿最大切应力所在平面发生循环滑移，经过多次的应力交替变化后，产生微 观的疲劳裂纹。在构件外形突变处(如粗细两段过渡处的圆角、切口、沟槽)也会因为局部过 大的应力集中，引起微观裂纹的产生。分散的微观裂纹进一步集结沟通，形成宏观裂纹。另 图 12-3 图 12-4