第六章 机械产品设计中的几个主要技术问题

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第六章 机械产品设计中的几个主要技术问题

第-节 机械疲劳设计
-、疲劳破坏的机制和特点
1、概念
1）疲劳：材料或零件在循环应力和应变作用下，在-处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经过-定循环次数后，产生裂纹或突然发生断裂的过程称为疲劳。
2）交变应力或交变应变：对于疲劳问题，由于构件受到载荷值随时间变化的交变载荷作用，使零件的材料内部产生随时间变化的内力分布或变形分布，称之为交变应力或交变应变。
3）疲劳失效：在交变应力与交变应变的作用下.构件因发生疲劳破坏而使其丧失正常工作性能的现象称之为疲劳失效；
4）疲劳强度：试件抵抗疲劳失效的能力称之为材料的疲劳强度。衡量材料或结构疲劳强度大小的指标之-是疲劳强度极限”，简称疲劳极限”。
2、疲劳破坏机理
疲劳破坏-般可分为三个阶段：
(1)疲劳裂纹萌生 由局部塑件应变集中引起，有三种常见的裂纹萌生方式：滑移带开裂；晶界和孪晶界开裂；夹杂物或第二相与基体的界面开裂。
如：滑移带开裂的过程是出现滑移线，在循环载荷作用下，随着载荷作用次数的增加，滑移线不断增多和变粗而形成滑移带和驻留滑移带。滑移结果，在驻留滑移带上形成挤入”或挤出”现象，在继续循环加载的情况下.挤入部分向滑移带纵深发展，从而形成疲劳微裂纹。如图7-2示。