材料的疲劳失效形式有哪些
发布时间:2024-11-22
材料疲劳失效的形式多种多样,依据不同的分类标准可划分为以下几类:
首先,从应力特性角度划分:
- 机械疲劳,即由于机械应力导致的失效,常见于外部应力或应变波动环境。
- 热疲劳,指由热应力(特别是交变热应力)引发的失效,常见于循环载荷部件的温度波动中。
其次,根据循环次数分类:
- 高周疲劳,涉及超过10^5次循环的失效。
- 低周疲劳,涉及少于10^4次循环的失效。
- 超高周疲劳,循环次数更高,具体界限因材料和应用而异。
再者,从载荷性质角度划分:
- 拉-压疲劳,即在拉伸和压缩载荷下发生的失效。
- 扭转疲劳,涉及扭转载荷下的失效。
- 弯曲疲劳,发生在弯曲载荷下的失效。
- 接触疲劳,常见于齿轮、钢轨和滚动轴承等部件,由表面循环接触应力导致。
此外,根据疲劳断裂的总周次和温度/介质条件分类:
- 常温空气中的机械疲劳。
- 高温和低温下的疲劳失效。
- 冷热交替或腐蚀环境下的疲劳失效。
zui后,从疲劳裂纹的萌生和扩展机制分类:
- 切断疲劳失效,由切应力引发,裂纹起源处呈现平面应力状态。
- 正断疲劳失效,由正应力引发,裂纹起源处呈现平面应变状态。
还需注意的是,上述分类并非绝 对,某些疲劳失效可能涉及多种因素的共同作用。
另外,疲劳失效的具体展现形态及特性,还会受到诸如材料固有属性、作业环境差异以及所受载荷状况等多重要素的制约。因此,在实际应用过程中,我们必须针对具体状况进行全方位的综合考量与深入分析。
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