第5章 疲劳断裂 第2节 疲劳裂纹萌生

疲劳裂纹特征

第五章疲劳裂纹扩展§5.1 概述前面介绍的内容为静载荷作用下的断裂准则。构件在交变应力作用下产生的破坏为疲劳破坏，疲劳破坏的应力远比静载应力低。一、疲劳破坏的过程1）裂纹成核阶段交变应力→滑移→金属的挤出和挤入→形成微裂纹的核（一般出现于零件表面）。2）微观裂纹扩展阶段微裂纹沿滑移面扩展，这个面是与正应力轴成45°的剪应力作用面，是许沿滑移带的裂纹，此阶段裂

预制疲劳裂纹

材料失效分析(第五章-疲劳)

疲劳裂纹扩展不锈钢304L的疲劳裂纹扩展模拟Feifei Fan, Sergiy Kalnaus, Yanyao Jiang（美国内华达大学机械工程学院）摘要：一个基于最近发展的疲劳方法的实验用来预测不锈钢304L的裂纹扩展。这种疲劳方法包括两个步骤：（1）材料的弹塑性有限元分析；（2）多轴疲劳标准在基于有限元分析的可输出的拉伸实验的裂纹萌生与扩展预测中的应

疲劳裂纹的预制1 实验目的为测定金属材料的平面应变断裂韧度K IC而预制疲劳裂纹2 仪器及设备1、程控高频疲劳机2、镜式引伸仪3、高度尺4、平台3 实验原理由于线弹性断裂力学所研究的对象是尖锐裂纹，所以，测定K IC所用试件的裂纹尖端必须是尖锐的，这种尖锐裂纹常利用疲劳试验的方法加以制作。通常的做法是先用机械加工方法或电火花方法加工出一引发缺口，然后在疲劳试

疲劳裂纹扩展————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ不锈钢30４Ｌ的疲劳裂纹扩展模拟Ｆeiｆei Fan, SｅrgiyＫａlnaus,Yanyao Jianｇ(美国内华达大学机械工程学院)摘要 :一个基于最近发展的疲劳方法的实验用来预测不锈钢３04L的裂

第5章 疲劳断裂失效分析

真正的车轴疲劳研究是德国人 A.沃勒 他设计了一台旋转弯曲疲 劳实验机，对车轴在不同应力下进行了疲劳实验，得到了第一条S-N 曲线，他发现在应力低于弹性极限时也会发生疲劳破坏，但存

材料疲劳裂纹的产生及影响裂纹扩展的因素摘要：文中通过对疲劳裂纹的研究，全面分析了疲劳裂纹的产生，交变应力，表面状态，载荷形式，化学成分，夹杂物等对疲劳产生的影响；分析了影响疲劳裂纹扩展的因素，载荷，腐蚀环境，热疲劳，温度对疲劳裂纹扩展的影响机理，论述了其影响效果，对进一步研究分析裂纹的产生，防止裂纹进一步扩展，提高材料的寿命有一定的帮助。关键词：疲劳裂纹 ;

三、疲劳裂纹的扩展 疲劳裂纹是咋样扩展的呢？裂纹扩展有什么特征呢？ 在没有应力集中的情况下，疲劳裂纹扩展可以分为 两个阶段，如图15所示。疲劳裂纹扩展的第Ⅰ阶段，通常是从金属 表

疲劳与断裂12疲劳裂纹增长B区间我们在B区间(Paris区间)应用下面的算法计算出 直至失效的循环数。Paris公式：da = C(∆K ) m dN∆K可以根据 ∆σ 表达∆K

不锈钢304L的疲劳裂纹扩展模拟Feifei Fan, Sergiy Kalnaus, Yanyao Jiang（美达大学机械工程学院）摘要：一个基于最近发展的疲劳方法的实验用来预测不锈钢304L的裂纹扩展。这种疲劳方法包括两个步骤：（1）材料的弹塑性有限元分析；（2）多轴疲劳标准在基于有限元分析的可输出的拉伸实验的裂纹萌生与扩展预测中的应用。这种有限元分析

值 Kth 当 K 低于Kth疲劳裂纹不扩展或扩 展速率极其缓慢da 10-7 mm/ 循环 dN 在室温及R=0.1条件下A533钢 的疲劳裂纹扩展曲线图4-4二、疲劳裂纹扩展

第六节疲劳裂纹一疲劳裂纹的概念金属材料或构件在变动载荷的作用下，经过一定周期后所发生的断裂称为疲劳断裂。 疲劳断裂在所有金属构件断裂中占主要地位。有人曾作过统计，在所有实物损坏中疲劳断裂的比例高达90%。疲劳断裂的方式有多种多样，根据变动载荷的方式可分为拉压疲劳、弯曲疲劳、扭转疲劳、冲击疲劳及复合疲劳等；若按循环应力的频率分为低频、中频和高频疲劳；也有按疲劳

热疲劳裂纹的三种主要形貌(附5图)热疲劳导致的断裂为脆性断裂，在断裂部位附近只有不明显或少量的塑性变形。对于管子、管道等部件，在开裂处并不发生管子胀粗及有明显的管壁减薄行为，管子内外壁通常都覆盖较厚的氧化层。根据裂纹产生处应力大小、材料性质与发生时间的不同，热疲劳裂纹可能呈不同的形态，总结起来，主要有3种不同形貌。一种裂纹平行地呈丛状，若在管子中，裂纹可能平

载3）σmin =常数（如紧螺栓联接中螺栓受轴向变载荷时的应力状 态）—复杂加载 三种规律是根据零件载荷变化规律以及零件与相邻零件的互相 约束情况的不同而分析的可能的三种规律。周期

化指数等）、试验条件有关。对数形式lg da lg C m lg K dN疲劳裂纹扩展速率第一阶段低速率区也称做疲劳裂纹扩展 缓慢区，存在着一个 疲劳裂纹扩展的门槛值Kth 当 K

σr103(104)N0lgN图3.2 疲劳曲线疲劳极限——在循环特性r 下的变应力，经过N次循环后，材料 不发生破坏的应力的最大值。表示方法为： 疲劳曲线——表示循环次数N～σr