钢疲劳极限的-缺口尺寸效应(翻译一)

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钢疲劳极限的-缺口尺寸效应(翻译一)

钢疲劳极限的-缺口尺寸效应(翻译一)

钢疲劳极限的缺口尺寸效应摘要在这篇论文中,表面有沟槽的试样的疲劳行为已经被研究过。

它显示有两种与槽口相关的尺寸效应:统计的尺寸效应和几何的尺寸效应。

统计的尺寸效应是基于试样在变应力区域的起始裂纹的最大深度的分布而计算的,几何尺寸效应则是依靠应力梯度并且能够在线弹性力学的帮助下被估计。

在钝的刻痕上的尺寸效应可以用着两种要素来解释。

当裂纹变更剧烈时,在特定的极限之后,张力的塑形部分的大小开始在疲劳裂纹开裂上起重要作用,并且它的疲劳极限低于统计和几何尺寸效应的预测。

另外的估算方法可以被用在那种缺口。

1.介绍被用在机器上的大多数部件都有缺口,例如肩部和小孔。

这种样本的疲劳极限高于缺口根部的最大应力,并将显示。

已经进行了很多尝试评估这一现象,这被称为缺口尺寸效应。

它的目的在于建立一个方程式,一些常用的方法在参考【1】中,刻痕尺寸效应的大小取决于材料,这可以用那种被称作材料的缺口灵敏度来解释。

现如今用来描述这种现象的公式包括材料因素,但是没有物理背景的公式来描述这一现象。

当应用与不同的材料时,所有的公式显示出相当大的分散。

这篇论文的目的是来显示缺口尺寸效应可以用这两种因素来解释:统计尺寸效应和一种被称作几何尺寸效应的应力梯度的影响。

统计尺寸效应可以进行如下描述:当一个组件遭受交变载荷时,在它的体积上将产生大量微裂隙,样本越大,起始裂缝也就越大。

因此,对于大样本来说,更有可能出现大的起始裂纹和更小的疲劳极限。

Makkonen[1,2]显示平板尺寸效应仅由统计尺寸效应引起。

几何尺寸效应得到切口试样的图片,在细槽、肩部和其他间断点的附近的应力分布变成非线性并且出现一个高的应力峰值。

应力梯度在小并成某种形状的试样上变得更加陡峭,如果同样大小的裂缝出现在应力峰值区域,在裂缝上的应力强度因子高于大尺寸试样。

这篇论文的另外的一个目的是展示一种通过比较裂纹发起的两种情况:实际峰值应力分布和线性压力来估算几何尺寸效应的方法。

影响金属材料疲劳强度的八大因素

影响金属材料疲劳强度的八大因素

影响金属材料疲劳强度的八大因素Via 常州精密钢管博客影响金属材料疲劳强度的八大因素材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感。

外在因素包括零件的形状和尺寸、表面光洁度及使用条件等,内在因素包括材料本身的成分,组织状态、纯净度和残余应力等。

这些因素的细微变化,均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。

各种因素对疲劳强度的影响是疲劳研究的重要方面,这种研究将为零件合理的结构设计、以及正确选择材料和合理制订各种冷热加工工艺提供依据,以保证零件具有高的疲劳性能。

应力集中的影响常规所讲的疲劳强度,都是用精心加工的光滑试样测得的,然而,实际机械零件都不可避免地存在着不同形式的缺口,如台阶、键槽、螺纹和油孔等。

这些缺口的存在造成应力集中,使缺口根部的最大实际应力远大于零件所承受的名义应力,零件的疲劳破坏往往从这里开始。

理论应力集中系数Kt :在理想的弹性条件下,由弹性理论求得的,缺口根部的最大实际应力与名义应力的比值。

有效应力集中系数(或疲劳应力集中系数)Kf:光滑试样的疲劳极限σ-1与缺口试样疲劳极限σ-1n的比值。

有效应力集中系数不仅受构件尺寸和形状的影响,而且受材料的物理性质、加工、热处理等多种因素的影响。

有效应力集中系数随着缺口尖锐程度的增加而增加,但通常小于理论应力集中系数。

疲劳缺口敏感度系数q:疲劳缺口敏感度系数表示材料对疲劳缺口的敏感程度,由下式计算。

q的数据范围是0-1,q值越小,表征材料对缺口越不敏感。

试验表明,q并非纯粹是材料常数,它仍然和缺口尺寸有关,只有当缺口半径大于一定值后,q值才基本与缺口无关,而且对于不同材料或处理状态,此半径值也不同。

尺寸因素的影响由于材料本身组织的不均匀性以及内部缺陷的存在,尺寸增加造成材料破坏概率的增加,从而降低材料的疲劳极限。

尺寸效应的存在,是把试验室小试样测得的疲劳数据运用于大尺寸实际零件中的一个重要问题,由于不可能把实际尺寸的零件上存在的应力集中、应力梯度等完全相似地在小试样上再现出来,从而造成试验室结果与某些具体零件疲劳破坏之间的互相脱节。

材料性能_ 材料的疲劳性能_7-4 疲劳抗力指标_

材料性能_ 材料的疲劳性能_7-4 疲劳抗力指标_
• 表面喷丸及滚压 • 表面热处理和化学热处理 • 复合强化(渗碳+表面淬火、渗碳+喷丸等)
(4)材料成分及组织的影响
合金成分:结构钢中碳的作用(间隙固溶 强化,第二相弥散强 化),提高疲劳强度; 夹杂物和缺陷降低疲劳强度;
显微组织:细化晶粒,提高疲劳强度;组 织不同,疲劳强度不同。
dN
(2)疲劳裂纹扩展门槛值
ΔKth是疲劳裂纹不扩展的 临界值,称为疲劳裂纹 扩展门槛值,表示材料阻止裂纹开始疲劳扩展的性能。
根据定义可以建立裂纹不疲劳断裂(无限寿命)的 校核公式:
∆K = Y∆σ a ≤ ∆Kth
若如已知裂纹件的裂纹尺寸 a 和材料的疲劳门槛 值 ΔKth ,即可求得该件无限疲劳寿命的承载能力:
环境介质:使材料表面产生微观腐蚀, 降低疲劳强度。
(2)表面状态和尺寸因素
表面状态:表面缺口导致应力集中,形成疲 劳源,引起疲劳断裂;
尺寸因素:尺寸增大,疲劳强度降低(尺寸 效应)。
(3)表面强化和残余应力
提高表面塑变抗力(强度和硬度),降低 表面拉应力,提高弯曲、扭转载荷下材料的 疲劳强度。
qf反映了疲劳过程中材料发生应力重分布 的能力,即降低应力集中的能力。
5、影响疲劳强度的因素
(1)工作条件
载荷条件 • 应力状态、平均应力; • 过载将降低疲劳强度和寿命; • 次载锻炼,可提高疲劳强度; • 间歇效应,对应变时效材料,可提高疲劳强度。
环境温度:温度↑,疲劳强度↓;温度↓, 疲劳强度↑
7-4 疲劳抗力指标
材料的疲劳抗力指标包括疲劳极限、疲 劳裂纹扩展门槛值、过载持久值和疲劳缺口 敏感度等。
1、疲劳极限(强度)
德国人Wohler(维勒)针对火车车轴疲劳进行 研究,得到了循环应力(S)与疲劳循环寿命(N) 之间的关系,称为疲劳曲线(S-N曲线)。

(完整版)材料力学名词解释(1)

(完整版)材料力学名词解释(1)

名词解释第一章:1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象.3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。

4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象.5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力.韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7。

解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶.8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。

是解理台阶的一种标志。

9。

解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面.10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。

沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。

11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变12.弹性不完整性:理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。

弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等13。

弹性极限:式样加载后再卸载,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。

14.静力韧度:金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功。

15.正断型断裂:断裂面取向垂直于最大正应力的断裂.16.切断型断裂:断裂面取向与最大切应力方向一致而与最大正应力方向约成45度的断裂17.解理断裂:沿解理面断裂的断裂方式.第二章:1。

钢材的疲劳极限名词解释

钢材的疲劳极限名词解释

钢材的疲劳极限名词解释钢材的疲劳极限是指在特定的应力作用下,由于疲劳加载引起的钢材断裂的临界应力值。

疲劳极限是一个非常重要的材料性能参数,对于钢结构的设计和使用具有决定性意义。

钢材在使用过程中可能会受到多次循环加载,大部分都是低应力水平下的。

虽然单次加载下钢材可能不会发生破裂,但在循环加载下,钢材会逐渐产生裂纹并最终断裂。

这种现象被称为疲劳破坏。

疲劳破坏是一种隐蔽的,无法预知的失效形式。

很多工程事故都是由于材料的疲劳破坏引起的。

因此,准确预测和掌握钢材的疲劳极限对于保障结构的安全性和可靠性非常重要。

研究表明,钢材的疲劳极限与其力学性能有着密切关系。

首先是钢材的强度,强度越高,疲劳极限通常也越高。

其次是钢材的韧性,高韧性的材料能够吸收更多的应力能量,从而延缓裂纹的扩展速度,提高疲劳极限。

此外,钢材的细观数量、晶格结构和化学成分等因素也会影响其疲劳极限。

为了准确评估和预测钢材的疲劳极限,广泛使用了疲劳试验方法。

常见的疲劳试验包括拉伸-压缩试验、弯曲试验和旋转弯曲试验等。

这些试验可以通过施加不同的循环加载,并在不同的应力水平下进行,以模拟实际使用条件下的应力加载。

同时,利用试验数据,可以绘制出应力循环次数与应力幅值之间的疲劳曲线。

这条曲线展示了钢材在不同应力循环次数下的疲劳性能。

通过分析这些曲线,可以确定钢材的疲劳极限,并评估其寿命。

除了试验方法,数值模拟方法也被广泛应用于钢材的疲劳研究中。

有限元分析是其中最常用的方法之一。

通过建立钢材的有限元模型,并在计算机中进行加载分析,可以预测钢材在不同应力循环次数下的疲劳行为。

这种方法具有高效、经济和可重复性等优点,成为疲劳研究的重要工具之一。

对于结构工程师来说,掌握钢材的疲劳极限非常重要,它直接关系到结构的安全性和可靠性。

因此,在设计、制造和维护钢结构时,需要充分考虑钢材的疲劳性能,并将其纳入到相应的设计规范中。

总之,钢材的疲劳极限是一个重要的材料性能参数,对于保证结构的安全性和可靠性具有决定性意义。

疲劳试验常见术语

疲劳试验常见术语

疲劳试验常见术语疲劳试验常见术语1、循环屈服强度 Cyclic yield strength符号:σy循环应力应变曲线0.2%应变偏离处的屈服强度。

2、弹性应变 Elastic strain符号:ε e总应变的弹性部分,εe=εt-εp3、疲劳极限 Fatigue limit应力振幅的极限值,在这个值以下,被测试样能承受无限次的应力周期变化注:见N 个循环后的疲劳强度4、疲劳缺口系数Fatigue notch factor符号:Kf在相同的疲劳寿命下,缺口试样的疲劳强度同平面试样疲劳强度的比值5、疲劳裂纹扩展速率 Fatigue crack growth rate符号:da/dN每个循环周期内裂纹扩展的长度(mm/周)6、疲劳裂纹扩展的门槛值 Fatigue crack growth threshold符号:ΔKthda/dN 趋近于0 的时候,ΔK 的渐近线的值注:对多数材料门槛值定在10-8 mm/周对应的应力强度因子范围7、疲劳延性系数 Fatigue ductility coefficient符号:εf’log(εα)-log(2Nf)曲线上相交于2Nf=1 的应变值8、疲劳寿命 Fatigue life符号:Nf达到疲劳失效判据的实际循环数9、振幅:变化范围的一半注:常用作下脚标,如εa,应变振幅10、循环 Cycle循环性重复作用的力、应力、应变等最小的时间段11、力比或应力比 Force ratio or stress ratio符号:R一个循环内力或应力的最小值同最大值的比率12、频率 Frequency疲劳试验中,单位时间内应力或应变变化的循环次数13、高周疲劳试验 High cycle fatigue test应力特性主导的,疲劳寿命相对较长的疲劳试验14、滞后回线 Hysteresis loop一个循环中试样的闭合应力应变响应曲线15、循环应变硬化指数 Cyclic strain hardening exponent符号:n’循环曲线log(σa)-log(εpa)的斜率16、循环强度系数 Cyclic strength coefficient符号:K’循环曲线l og(σa)-log(εpa)上相交于εpa=1 的应力值17疲劳强度 Fatigue strength符号:S在指定寿命下使试样失效的应力水平18、N 次循环后的疲劳强度 Fatigue strength at N cycles符号:σN在规定的应力比下,使试样的寿命为N 个循环的应力振幅值注:一些金属通常显现不出定义中的“疲劳极限”或“耐久极限”。

材料力学性能名词解释

材料力学性能名词解释

材料力学性能名词解释名词解释1,循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力应力状态软性系数材料:最大切应力与最大正应力的比值,记为α。

:2,缺口效应:缺口材料在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生的变化。

3,缺口敏感度:金属材料的缺口敏感性指标,用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。

4,冲击吸收功:冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5,过载损伤界:抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。

6,应力腐蚀:材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7,氢蚀:由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体,使基体金属晶界结合力减弱而导8,金属脆化。

氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。

微观断口上晶界明显加宽,呈沿晶断裂。

9,磨损:机件表面相互接触并产生相对运动,表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑,使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

10,耐磨性:耐磨性是材料抵抗磨损的性能。

论述1,影响屈服强度的因素:①内因:a金属的本性及晶格类型。

不同的金属其晶格类型,位错运动所受的阻力不同,故彼此的屈服强度不同。

b晶粒大小和亚结构晶粒尺寸↓→晶界↑→位错运动障碍数目↑→σs↑(细晶强化)c溶质元素.溶质原子和溶剂原子直径不同→形成晶格畸变应力场→该应力场和位错应力场产生交互作用→位错运动受阻→σs↑(固溶强化)d第二相的影响 1.第二相质点本身能否变形2.第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量、分布以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关②外因:a温度,T↑→金属材料的屈服强度↓,但金属晶体结构不一样,其变化趋势不一样。

b应变速率,应变速率↑→金属材料的强度↑,但屈服强度随应变速率的变化比抗拉强度的变化要剧烈得多c应力状态,切应力分量愈大→愈有利于塑性变形→屈服强度愈低2,影响韧脆转变的因素:①冶金因素:a晶体结构,体心立方金属及其合金存在低温脆性。

影响钢材疲劳强度的因素

影响钢材疲劳强度的因素

影响钢材疲劳强度的因素来源:互联网 | 作者: | 2007-10-29| 编辑: admin一、工作条件1.载荷频率:在一定范围内可以提高疲劳强度;2.次载锻炼:低于疲劳极限的应力称为次载。

金属在低于疲劳极限的应力下先运转一定次数之后,则可以提高疲劳极限,这种次载荷强化作用称为次载锻炼。

这种现象可能是由于应力应变循环产生的硬化及局部应力集中松弛的结果。

3.温度:温度降低,疲劳强度升高,温度升高,疲劳强度降低。

4.腐蚀介质:具有腐蚀性的环境介质因使金属表面产生蚀坑缺陷,将会降低材料疲劳强度而产生腐蚀疲劳。

腐蚀疲劳曲线无水平线段.即不存在无限寿命的疲劳极限,只有条件疲劳极限。

二.表面状态及尺寸因素的影响1.应力集中:机件表面的缺口应力集中,往往是引起疲劳破坏的主要原因。

一般用Kt表示应力集中程度,用Kf和qf说明应力集中对疲劳强度的影响程度。

2.表面状态(1)表面粗糙度:愈低,材料的疲劳极限愈高;愈高,疲劳极限愈低。

材料强度愈高,表面粗糙度对疲劳极限的影响愈显著。

表面加工方法不同,所得到的粗糙度不同。

(2)抗拉强度:愈高的材料,加工方法对其疲劳极限的影响愈大。

因此,用高强度材料制造受循环载荷作用的机件时,其表面必须经过更加仔细的加工,不允许有刀痕、擦伤或者大的缺陷,否则会使疲劳极限显著降低。

3.尺寸因素:机件尺寸对按劳强度也有较大的影响,在弯曲、扭转载荷作用下其影响更大。

一般来说,随着机件尺寸的增大,其疲劳强度下降,这种现象称为疲劳强度尺寸效应。

其大小可用尺寸效应系数表示。

三.表面强化及残余应力的影响表面强化处理具有双重作用:提高表层强度;提供表层残余压应力,抵消一部分表层拉应力。

焊接工艺技术 2009年8月29日关键字:摘要: 为了提高焊接结构疲劳性能,通过试验比较了经超声冲击的X65管线钢对接接头试样和未经此处理的原始焊态对接接头试样疲劳强度及在同样应力范围下的疲劳寿命。

试验的统计结果表明,经过超声冲击处理的试样,其疲劳强度相对未冲击试样提高37。

缺口效应

缺口效应

应变集中的后果是导致裂纹的产生。

缺口的第四个作用是在缺口处出现局部应变速率的增大第二节温度对材料力学性能的影响一.低温脆性现象1.除fcc金属外,其它金属随着问地下降,屈服强度集聚增加。

即fcc没有冷脆现象。

2.当试验温度低于某一温度TK时材料由韧性状态变为脆性状态,冲击值或端面收缩率急剧下降断口特征为纤维状转变为结晶状。

断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理型。

我们把TK称为韧脆转变温度或者低温转变温度。

这种现象称为低温脆性(冷脆)低温脆性的物理本质为:材料的屈服强度随着温度的降低而集聚增加P53 一般分为三类曲线(**—S曲线)第一类曲线:(图2-5)fcc中的cu,AL等材料在很低的温度下,韧性依然保持较高。

随T降低,屈服强度不变,但形变硬化率升高。

第二类曲线:(图2-3) bcc随T降低,屈服强度升高,韧性降低,但形变硬化速率不变。

第三类曲线:(图2-6) hcp随温度降低,屈服强度升高,形变硬化速率也升高,均匀升长率升高(韧性升高)。

低温脆性对压力容器,桥梁,船舶结构及在低温下服役的机件是非常重要的。

对低温脆性的解释:由于材料屈服强度**随着温度下降而急剧上升,但断裂强度**对温度不敏感。

因此,在某温度TK处这两种强度相等。

当T大于TK时,先屈服发生塑性变形,然后断裂,表现为韧性断裂。

当T小于TK时,断裂发生在屈服变形前,表现为脆性①体心立方金属的低温脆性和位错在晶体中运动的阻力对温度变化非常敏感。

以及低温下螺位错交滑移困难有关。

②Fcc金属因位错宽度比较大,对温度不敏感,故一般不显示低温脆性。

③Bcc金属的低温脆性还与迟屈服有关。

所谓近屈服即对低碳钢施加一交变载荷到高于材料**并不立即屈服,而需要经过一段孕育期才开始塑性变形,这是因为孕育期中产生弹性变形,由于没有塑性变形消耗能量,故有利于裂纹的扩展,从而表现为脆性破坏。

第三节应变速率对材料力学性能的影响1.随应变速率的增加,抗拉强度增加,且两者的关系随着温度的增加而增加。

用来表示钢材疲劳破坏的指标

用来表示钢材疲劳破坏的指标

用来表示钢材疲劳破坏的指标疲劳破坏是一种钢材在长期使用过程中出现的一种失效形态,是由于钢材长期受到重复的应力作用,导致钢材内部发生微观裂纹,最终导致钢材断裂的现象。

疲劳破坏是一种非常危险的失效形态,因此需要对疲劳破坏进行预测和控制。

在进行疲劳破坏预测和控制时,需要用到一些指标来表示钢材的疲劳性能和疲劳寿命。

本文将介绍用来表示钢材疲劳破坏的指标。

1. 疲劳极限疲劳极限是指在一定的应力水平下,钢材发生疲劳破坏的最高应力水平。

疲劳极限是一种描述钢材疲劳性能的重要指标,通常用来评估钢材的疲劳强度。

疲劳极限的大小与钢材的化学成分、热处理、工艺条件等因素有关,不同的钢材疲劳极限也有所不同。

2. 疲劳寿命疲劳寿命是指钢材在一定的应力水平下,能够承受多少次应力循环才会发生疲劳破坏。

疲劳寿命是一种描述钢材疲劳性能的重要指标,通常用来评估钢材的疲劳强度和使用寿命。

疲劳寿命的大小与钢材的化学成分、热处理、工艺条件等因素有关,不同的钢材疲劳寿命也有所不同。

3. 疲劳强度疲劳强度是指在一定的应力循环次数下,钢材能够承受的最高应力水平。

疲劳强度是一种描述钢材疲劳性能的重要指标,通常用来评估钢材在长期使用过程中的安全性。

疲劳强度的大小与钢材的化学成分、热处理、工艺条件等因素有关,不同的钢材疲劳强度也有所不同。

4. 疲劳裂纹扩展速率疲劳裂纹扩展速率是指钢材内部微观裂纹的扩展速率。

疲劳裂纹扩展速率是一种描述钢材疲劳性能的重要指标,通常用来评估钢材在长期使用过程中的寿命。

疲劳裂纹扩展速率的大小与钢材的化学成分、热处理、工艺条件等因素有关,不同的钢材疲劳裂纹扩展速率也有所不同。

5. 疲劳寿命曲线疲劳寿命曲线是指在一定的应力水平下,钢材承受应力循环次数与疲劳寿命的关系曲线。

疲劳寿命曲线是一种描述钢材疲劳性能的重要指标,通常用来评估钢材在长期使用过程中的寿命和安全性。

疲劳寿命曲线的形状和斜率与钢材的化学成分、热处理、工艺条件等因素有关,不同的钢材疲劳寿命曲线也有所不同。

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限钢材疲劳极限是指金属材料在重复加载下失效的应力水平。

疲劳失效是一种常见的材料失效形式,而钢材是常用的结构材料,研究钢材的疲劳极限对于保证结构的安全性和可靠性具有重要意义。

钢材的疲劳失效是由于结构中的应力集中、材料内部的缺陷、外界环境等因素引起的。

在实际应用中,钢结构往往会受到不同程度的动态加载,比如交通工具的振动、机械设备的往复运动等。

这些动态加载会导致材料内部的应力集中,从而引发疲劳失效。

钢材的疲劳极限是指在特定的加载条件下,钢材能够承受的最大循环应力。

循环应力是指在周期性加载下,材料所受到的应力变化。

通常情况下,材料的循环应力包括最大应力和最小应力,并且不断重复。

当循环应力超过钢材的疲劳极限时,钢材会发生疲劳失效。

钢材的疲劳极限是通过疲劳试验来确定的。

疲劳试验是将钢材样品加以周期性加载,观察样品在循环应力作用下的失效情况。

通过不断调整加载条件,可以确定钢材在不同循环应力下的疲劳极限。

这些试验数据可以用于设计结构时的疲劳寿命评估和安全性分析。

钢材的疲劳极限与许多因素有关。

首先,材料的本身特性是影响疲劳极限的重要因素。

不同类型的钢材具有不同的疲劳强度和寿命。

其次,加载条件也是影响疲劳极限的关键因素。

加载频率、振幅、温度等都会对钢材的疲劳性能产生影响。

此外,结构的几何形状和应力分布也会影响钢材的疲劳极限。

为了提高钢材的疲劳极限,可以采取一系列的措施。

首先,合理设计结构,避免应力集中的出现。

通过增加圆角、调整结构的几何形状等方式,减少应力集中的程度,提高钢材的疲劳强度。

其次,合理选择材料。

不同类型的钢材具有不同的疲劳强度和寿命,根据实际应用需求选择适当的材料。

此外,还可以采取表面处理措施,如喷涂防腐层、镀层等,提高钢材的抗疲劳性能。

钢材的疲劳极限是评估结构安全性和可靠性的重要指标。

通过研究钢材的疲劳极限,可以为结构设计和材料选择提供科学依据,保证结构在动态加载下的安全运行。

同时,合理的结构设计和材料选择也可以提高钢材的疲劳极限,延长结构的使用寿命。

钢材的专业术语及英文

钢材的专业术语及英文

钢材的专业术语及英文1. “Yield strength(屈服强度)”,嘿,这就像是钢材的底线。

比如说盖房子,要是钢材的屈服强度不够,就像一个软弱的人,风一吹就倒了。

屈服强度就是钢材开始变形的那个力量的临界值。

2. “Tensile strength(抗拉强度)”。

这可重要啦,你想啊,就像拔河比赛,钢材在拉拽的时候能承受的最大力量就是抗拉强度。

要是抗拉强度低,那就像一根脆弱的绳子,一拉就断喽。

3. “Elongation(伸长率)”。

想象一下,钢材像个有弹性的小怪物。

伸长率就是它能被拉长多少还不断裂的比例。

比如做个小弹簧,要是钢材伸长率不合适,那小弹簧就没法好好工作啦。

4. “Hardness(硬度)”。

这硬度啊,就好比钢材的“脾气”。

如果硬度高,就像一个强硬的战士,不容易被别的东西划伤或者压出印子。

就像在矿山里,硬的钢材做的工具才能凿开坚硬的矿石。

5. “Ductility(延展性)”。

钢材要是延展性好,就像个柔软的舞者。

它可以被弯曲、拉伸成各种形状。

像做那些造型独特的金属艺术品,延展性好的钢材才能胜任。

6. “Carbon steel(碳钢)”。

碳钢啊,这可是钢材家族里的基础款。

就像衣服里的白T恤,简单又常见。

很多日常的工具,像小锤子之类的,用碳钢就很合适。

7. “Stainless steel(不锈钢)”。

这个就高级啦,像个爱干净的小明星。

因为它不容易生锈,所以在厨房用具或者那些需要美观又耐用的地方,不锈钢是首选。

比如闪闪发亮的不锈钢锅。

8. “Alloy steel(合金钢)”。

合金钢就像是一个超级英雄组合。

把不同的元素加到钢里,就像给战士穿上不同的装备,让钢材有了特殊的性能。

像在航空航天领域,合金钢就很重要。

9. “Grain structure(晶粒结构)”。

晶粒结构就像钢材内部的小家庭。

这些小晶粒的大小和形状会影响钢材的性能。

如果晶粒结构不合理,就像一个家庭不和睦,钢材的性能也会受影响。

材料性能学名词解释

材料性能学名词解释

名词解释第一章:弹性比功:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。

包申格效应:是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。

滞弹性:是材料在加速加载或者卸载后,随时间的延长而产生的附加应变的性能,是应变落后于应力的现象。

粘弹性:是指材料在外力的作用下,弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。

内耗:在非理想弹性变形过程中,一部分被材料所吸收的加载变形功。

塑性:材料断裂前产生塑性变形的能力。

韧性:是材料力学性能,是指材料断裂前吸取塑性变形攻和断裂功的能力。

银纹:是高分子材料在变形过程中产生的一种缺陷,由于它密度低,对光线反射高为银色。

超塑性:材料在一定条件下呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。

脆性断裂:是材料断裂前基本不产生明显的宏观塑性变形,没有明显预兆,而是突然发生的快速断裂过程。

韧性断裂:是指材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。

解理断裂:在正应力作用下,由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。

剪切断裂:是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。

河流花样:两相互平行但出于不同高度上的解理裂纹,通过次生解理或撕裂的方式相互连接形成台阶,同号台阶相遇变汇合长大,异号台阶相遇则相互抵消。

当台阶足够高时,便形成河流花样。

解理台阶:不能高度解理面之间存在的台阶韧窝:新的微孔在变形带内形核、长大、聚集,当其与已产生的裂纹连接时,裂纹便向前扩展形成纤维区,纤维区所在平面垂直于拉伸应力方向,纤维区的微观断口特征为韧窝。

2 材料的弹性模数主要取决因素:1)键合方式和原子结构2)晶体结构3)化学成分4)微观组织5)温度6)加载方式3决定金属材料屈服强度的因素1)晶体结构2)晶界与亚结构3)溶质元素4)第二相5)温度6)应变速率与应力状态4 金属的应变硬化的实际意义1)在加工方面:利用应变硬化和塑性变形的合理配合,可使金属进行均匀的塑性变形,保证冷变形工艺的顺利实施2)在材料应用方面:应变硬化可以使金属机件具有一定的抗偶然过载能力,保证机件的安全使用。

钢材的力学性能

钢材的力学性能
2Fo
MPa P
单剪:σr=—— ; Fo
式中 P——剪切时的最大负荷(N)
Fo——受剪部位的横截面积(mm²)
指外力是扭转力的强度极限
3Mb τb≈—— (适用于钢材)
4Wp
MPa
Mb
τb≈—— (适用于铸铁) Wp
式中 Mb——扭转力矩(N·mm)
Wp——扭转时试样截面的极断面系数(mm²)
金属度样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继 续发生变形的现象称为“屈服”。发生屈服现象时的 应力,称为屈服点或屈服极限:
1 弹性模量
E
2 切变模量
G
3 弹性极限
σe
4 比例极限
σp
P0.2 σ0.2=——
Fo
式中 P0.2——试样产生永久变形为 0.2%时的载荷(N)
Fo——试样原横截面积(mm²)
金属材料在高温条件下,经过规定时间发生断裂
MPa
时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度,是在
一定的温度条件下,试样经 105h 后的断裂强度。
金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次(N)
MPa
的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称
为疲劳极限。
金属材料在重复或交变应力作用下,经过周次
(N)后断裂时所能承受的最大应力,叫作疲劳强度。
MPa
此时,N 称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复
或交变应力作用下,没有明显的疲劳极限,常用疲劳
强度表示。
弹性是指金属在外力作用下产生变形,当外力取消后 又恢复到原来的形状和大小的一种特性。
在弹性范围内,金属拉伸试验时,外力和变形成比例
GPa
增长,即应力与应变成正比关系时,这个比例系数就

材料力学名词解释

材料力学名词解释

**弹性比功:又称弹性比能。

应变必能。

表示金属吸收弹性变形功的能力。

**滞弹性:在弹性范围内快速加载后,随时间的延长产生附加的弹性应变现象**循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力。

**包申格现象;金属材料经过预先加载产生少量属性变形,卸载后。

再固向加载,规定残余伸长,应力增加:反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。

称为包申格现象。

**韧脆转变(低温脆性):实验温度低于某一温度tk时,会由韧性状态转变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔具体型为穿晶解理性断口状态由纤维变为结晶状。

**E(G)弹性模量:E=σ/εG= τ/ γ物理意义:抵抗弹性变形能力大小,应力和应变的比值,表面原子间结合力大小**σr规定残余伸长应力=Fr/A0在应力松弛试验中,任意时间试样上保持的应力成为。

评定材料应力松弛稳定性的指标。

**σ0.2屈服强度。

σs屈服点应变硬化指数:S=ke的n次幂,物理意义:抵抗均匀塑性变形的能力。

技术意义:对加工硬化敏感,n越大,应变硬化效益越高,根据n至选工程材料**应力状态软性系数:用金属所受的最大切应力τmax与所受的最大的正应力σmax比值表示他们的相对大小,既应力状态软性系数。

**缺口效应:由于缺口的存在,在静载荷的作用下缺口截面的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应。

**缺口敏感度:用缺口式样的抗拉强度σbn与截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示**NSR:缺口敏感度。

物理意义:金属材料的缺口敏感性的指标。

技术意义:安全性力学性的指标。

值越大,缺口敏感性越小**HBW布氏硬度:压头为硬质合金或钢球,施力F,保持时间t,根据压痕直径d,球面积A,布氏硬度就是F/A**HRA HRB HRC:用ABC标尺测得的洛氏硬度,压痕深度表示单位值HR=k-h/0.02.AC为压头为圆锥角=120度的圆锥体B压头为Φ=1.588mm的淬火钢球或硬质合金球**HV维氏硬度:据单位面积所承的试验力计算硬度值HV=0.102F/A,压头:两相对面间夹角α=136度的金刚石四棱锥**比较HBW HRB低,HBW不适用小试样HRA HRC高,载荷小用HRA 大用HRC ,HV 薄**韧脆转变温度:由韧性转变为脆性的温度点tk**韧性温度储备:机件或构件的最低使用温度与脆性转变温度tk之差**Ak 冲击吸收功:表示试样变形和断裂所消耗的功。

金属缺口试样的力学性能

金属缺口试样的力学性能

金属缺口试样的力学性能§1缺口效应一、缺口及缺口效应:缺口:一般指试样或工件的截面急剧变化处;缺口效应:在缺口处由于缺口的存在,影响了应力的分布状态,使之:①应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力);②产生应力集中;促发裂纹的生成与扩展,不利于材料的塑变(位错运动),使材料在该处处于脆性状态(即使该材料为塑性材料),易于发生脆性断裂;此应力分布状态的改变,即缺口效应。

由此推广:①晶界、夹杂、组织不均匀处、粗大第二相、微裂纹及螺纹、尖角、倒角、台阶半径过小处,均有类似改变应力状态的效应;②T o C 的下降或形变速率的增加也有不利塑变的作用,也可导致缺口效应。

二、缺口应力分布:圆柱型缺口试样,单向拉伸:,且其应力线分1、在远离缺口处,仅有轴向应力ζL布均匀;切向应力ζt和法向应力ζr 均为零;t r2、在缺口附近,轴向应力的应力线在缺口根部发生弯曲,变成非均匀分布(于近根部处分布较密),形成应力集中,并产生三向拉应力:轴向应力ζL、法向应力ζr、切向应力ζt;在缺口根部:ζL分布不均匀,且由于缺口上下出现无应力区,将阻止缺口附近截面的正常收缩,因而出现了ζr、ζt,其分布见上图左半部,图的右半部为应力状态柔性系数α的分布曲线(α<0.5)而应力分布的不均匀程度可用应力分配系数K表示。

K ζmax 其值大小,取决于缺口根部半径(可由设计手册查得)ζ均如:薄板:ζt = 0,为平面应力状态:ζ=(ζ1,ζ2,0)厚板:εt = 0;为平面应变状态:ε=(ε1,ε2,0),实际上是三向拉应力状态:ζ= [ζ1,ζ2,μ(ζ1+ζ2)]ε3= [ζμ(ζ1+ζ2)] /E = 0 ==>ζ 3 =μ(ζ1+ζ2)综上分析所述,缺口:1)引起应力集中(或分布不均匀):包括轴向应力ζL,法向应力ζr和切向应力ζt;2)引起三向拉应力;此即为缺口效应之二个方面的表现三、塑性状态下缺口的应力分布:由于应力分布不均匀,在拉伸过程中屈服时的塑性变形将不会在材料内部同时均匀进行,是由缺口根部先局部进行并逐渐过度到材料内部ηmax = (ζ1-ζ3)/2 = (ζL-ζr)/2 表面ηmax仍为最大;当ηmax>ηs =ζs/2,即ζL-ζr>ζs (表面ζr=0)时,材料发生屈服并使表面的应力发生松驰,ζL应力峰值向内移动;由于ηmax= (ζL-ζr)/2,而在表面ζr=0,并在一定深度ζr达到最大值,即开始时ζr是增加的,故ζL也须增加才能使屈服和塑性变形继续向内移,即需提高P。

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限钢材疲劳极限是指钢材在长期受到交变载荷作用下所能承受的最大应力水平。

疲劳极限的研究对于钢材结构的设计和使用具有重要意义。

本文将从疲劳极限的定义、影响因素以及疲劳寿命的计算方法等方面进行探讨。

1. 疲劳极限的定义钢材在长期受到交变载荷作用下会逐渐发生疲劳破坏,疲劳极限即为钢材所能承受的最大应力水平。

超过疲劳极限的应力作用下,钢材会出现微裂纹,随着裂纹的扩展,最终导致疲劳破坏。

因此,了解钢材的疲劳极限对于避免结构的意外破坏具有重要意义。

2. 影响因素疲劳极限的大小受到多种因素的影响。

首先是钢材的化学成分和力学性能。

不同牌号的钢材具有不同的疲劳极限,一般来说,强度较高的钢材具有较低的疲劳极限。

其次是表面质量和表面处理。

表面质量不良或者表面存在缺陷会降低钢材的疲劳极限。

此外,应力集中也是影响疲劳极限的重要因素。

钢材在受到应力集中的部位容易发生疲劳破坏,因此在设计和使用中应尽量避免应力集中的情况。

3. 疲劳寿命的计算方法疲劳寿命是指钢材在特定应力水平下可以承受的循环载荷次数。

疲劳寿命的计算可以使用S-N曲线方法。

S-N曲线是表示钢材在不同应力水平下所能承受的循环载荷次数的曲线。

通过实验测定不同应力水平下的疲劳寿命,可以得到S-N曲线。

在设计中,根据所需使用寿命和应力水平,可以从S-N曲线上读取出相应的疲劳强度。

4. 提高疲劳极限的方法为了提高钢材的疲劳极限,可以采取一些措施。

首先是选择合适的钢材牌号。

不同牌号的钢材具有不同的力学性能和疲劳极限,应根据具体使用情况选择合适的钢材。

其次是进行适当的热处理。

热处理可以改善钢材的组织结构和性能,增加其疲劳极限。

此外,合理设计结构形式和减小应力集中的措施也可以有效提高钢材的疲劳极限。

钢材的疲劳极限是指在长期受到交变载荷作用下所能承受的最大应力水平。

影响疲劳极限的因素有钢材的化学成分、力学性能、表面质量和应力集中等。

疲劳寿命的计算可以使用S-N曲线方法,通过实验测定不同应力水平下的疲劳寿命来得到曲线。

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限

钢材疲劳极限钢材疲劳极限是指在应力循环加载下,钢材所能承受的最大循环应力次数。

疲劳是一种在应力加载下发生的逐渐累积的损伤过程,它会导致钢材的断裂。

了解钢材的疲劳极限对于设计和使用钢结构件至关重要。

钢材的疲劳极限受到多种因素的影响,包括材料的化学成分、热处理状态、表面质量、应力幅值等。

其中,应力幅值是最重要的参数之一,它表示了应力的变化范围。

通常情况下,应力幅值越大,钢材的疲劳寿命越短。

因此,在设计和使用钢结构件时,需要合理控制应力幅值,以延长钢材的使用寿命。

钢材的疲劳极限可以通过试验来确定。

试验时,通常采用循环加载的方式,将钢材暴露在应力循环加载下,记录加载次数和断裂次数。

通过统计分析,可以得到钢材在不同应力幅值下的疲劳寿命曲线。

根据疲劳寿命曲线,可以确定钢材的疲劳极限。

钢材疲劳极限的确定对于工程实践具有重要意义。

在设计钢结构件时,需要根据预期的使用寿命和加载条件,选择合适的钢材和合理的设计方法。

通过控制应力幅值、增加结构的强度和刚度等措施,可以提高钢结构件的疲劳寿命,延长使用寿命。

在使用钢结构件时,也需要注意疲劳损伤的监测和维护。

定期检查钢结构件的表面质量和应力状态,发现疲劳裂纹等问题及时修复,可以有效避免疲劳断裂的发生。

此外,在使用过程中,还应注意控制加载条件,避免超过钢材的疲劳极限,以保证结构的安全性和可靠性。

钢材的疲劳极限是评估钢结构件使用寿命和安全性的重要参数。

通过合理的设计和使用措施,可以延长钢材的疲劳寿命,提高结构的可靠性。

在工程实践中,需要充分考虑钢材的疲劳特性,以确保结构的长期稳定运行。

尺寸效应

尺寸效应
钢材克服尺寸效应的技术措施
尺寸效应
• 随着尺寸增加,钢材的机械性能降低的 现象,成为尺寸效应。
• 原因:随着厚度的增加的话,金属内部 的缺陷会增加,就会削弱钢材的强度。
技术措施
1.微合金化 2.TMCP 3.DQ-T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1.微合金化
通常指在原有主加合金元素的基础上 再添加微量的Nb、V、Ti等碳氮物形成元 素,或对力学性能有影响、或对耐蚀性、 耐热性起有利作用。
DQ-T法是在奥氏体稳定区域进行轧制后进行 形变热处理的方法,和再加热淬火法相比,强度 有所增加。这一方法可以提高奥氏体晶粒度以及 提高淬透性。
• TMCP钢通常要微量添加Nb、Ti和Al等元 素,这些元素的碳氮化物 (NbCN、TIN 和AIN等)在加热阶段利用Pinning的效果 来控制奥氏体晶体的粗大化。加热后采 用普通轧制法在奥氏体再结晶温度区域 中反复进行轧制。组织会因此反复地恢 复和再结晶,奥氏体晶粒度发生细化。
DQ-T
DQ-T (Direct Quenching and Tempering), 即直接淬火回火法,是指钢板热轧终了后在轧 制作业线上进行直接淬火的方法是省略了加热 工序的节能型的形变热处理法。
钢的微合金化和控轧控冷技术相辅相成是微合金化钢设计和生产的重要前tmcpthermomechanicalcontrolprocess热机械控制工艺就是在热轧过程中在控制加热温度轧制温度和压下量的控制轧制controlrolling的基础上再实施空冷或控制冷却及加速冷却acceleratedcooling的技术总称
钢的微合金化和控轧控冷技术相辅相 成,是微合金化钢设计和生产的重要前 提。
2.TMCP
• TMCP(Thermo Mechanical Control Process热机械控制工艺)就是在热轧过程 中,在控制加热温度、轧制温度和压下量 的控制轧制(Control Rolling)的基础上, 再实施空冷或控制冷却及加速冷却 (Accelerated Cooling)的技术总称。

缺口效应

缺口效应

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原理
缺口效应是指集中应力达到材料的屈服强度时,引起的缺口根部附近区域的塑性变形。即缺口造成应力的集 中,这是缺口的第一个效应。
缺口改变了缺口前方的应力状态,使平板中材料所受的应力由原来的单向拉伸改变为两向或三向拉伸,这是 缺口的第二个效应。
试样的屈服应力比单向拉伸时的要高,即产生了所谓缺口“强化”现象。缺口使塑性材料得到“强化”,这 是缺口的第属材料的弹性变形、塑性变形和断裂过程,缺口效应通常表现如下: 1.缺口造成应力应变集中; 2.改变缺口前方的应力状态,使应力由原来的单向拉伸改为两向或三向拉伸; 3.造成缺口强化现象,即虽然缺口提高塑性材料的强度,但因缺口约束材料塑性变形,使材料塑性降低,因此缺 口使塑性材料得到强化。 在金属材料缺口拉伸试验过程中,深入探讨塑性金属材料试样不同截面处的塑性变形规律及其他常规力学性能 指标,将有助于对缺口效应的理解 。
现象
在塑料制品中切槽、钻孔、攻丝等加工时,对此部位施加应力,容易引起应力集中,造成破坏的现象。
缺口效应影响的程度,称为缺口敏感度=有缺口时强度/无缺口时强度。缺口敏感度随塑料种类而异,也受温 度、缺口形状、荷重速度的影响 。
案例分析
现象
分析 结论和措施
零件材料为Q T 6 0 0 - 3,技术要求R m ≥600MPa,A≥3%。在前一段时间,试验中多次出现试样断在标 距上或标距外(甚至在过渡部分)。
有研究认为,在弹性范围内,应力集中程度不仅与缺口尖锐度有关,也与缺口深度相关。尖锐度和深度相同 的缺口,会在试样内引起更大的应力集中效应。
(1)试样上的缺口效应导致早期脆性断裂。 (2)在加工制作试样时,不打样冲眼,而是涂画标距线。 另外,一定要保证试样表面质量(光滑无纹痕)和尺寸精度,试验时一定要对正中心。如果试样有了缺口或 偏斜,将会改变试样的应力状态,从而影响试验数据的正确性。 在这种情况下A<3%,达不到要求。即使重新热处理后送样试验,仍然在这些位置断开 。
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钢疲劳极限的缺口尺寸效应
摘要
在这篇论文中,表面有沟槽的试样的疲劳行为已经被研究过。

它显示有两种与槽口相关的尺寸效应:统计的尺寸效应和几何的尺寸效应。

统计的尺寸效应是基于试样在变应力区域的起始裂纹的最大深度的分布而计算的,几何尺寸效应则是依靠应力梯度并且能够在线弹性力学的帮助下被估计。

在钝的刻痕上的尺寸效应可以用着两种要素来解释。

当裂纹变更剧烈时,在特定的极限之后,张力的塑形部分的大小开始在疲劳裂纹开裂上起重要作用,并且它的疲劳极限低于统计和几何尺寸效应的预测。

另外的估算方法可以被用在那种缺口。

1.介绍
被用在机器上的大多数部件都有缺口,例如肩部和小孔。

这种样本的疲劳极限高于缺口根部的最大应力,并将显示。

已经进行了很多尝试评估这一现象,这被称为缺口尺寸效应。

它的目的在于建立一个方程式,一些常用的方法在参考【1】中,刻痕尺寸效应的大小取决于材料,这可以用那种被称作材料的缺口灵敏度来解释。

现如今用来描述这种现象的公式包括材料因素,但是没有物理背景的公式来描述这一现象。

当应用与不同的材料时,所有的公式显示出相当大的分散。

这篇论文的目的是来显示缺口尺寸效应可以用这两种因素来解释:统计尺寸效应和一种被称作几何尺寸效应的应力梯度的影响。

统计尺寸效应可以进行如下描述:当一个组件遭受交变载荷时,在它的体积上将产生大量微裂隙,样本越大,起始裂缝也就越大。

因此,对
于大样本来说,更有可能出现大的起始裂纹和更小的疲劳极限。

Makkonen
[1,2]显示平板尺寸效应仅由统计尺寸效应引起。

几何尺寸效应得到切口试样的图片,在细槽、肩部和其他间断点的附近的应力分布变成非线性并且出现一个高的应力峰值。

应力梯度在小并成某种形状的试样上变得更加陡峭,如果同样大小的裂缝出现在应力峰值区域,在裂缝上的应力强度因子高于大尺寸试样。

这篇论文的另外的一个目的是展示一种通过比较裂纹发起的两种情况:实际峰值应力分布和线性压力来估算几何尺寸效应的方法。

2.统计方法
专业术语
a0 initated crack depth 起始裂纹深度
a crack depth 裂纹深度
c crack length 裂纹长度
d diameter 直径
d n notch depth 缺口深度
e constant 常量
f(x) probability density function 概率密度函数
fXn:n(x) probability density function of the maximum value of sample 样本最大值的概率密度函数
k g geometric size factor 几何尺寸因子
l0 material constant 材料常数
n sample size 样本尺寸
n cyclic hardening exponent 循环硬化指数
r radius 半径
sx standard deviation of a random variable 随机变量的标准偏差
x random variable, co-ordinate 随机变量坐标
x m mean value of a random variable 随机变量平均值
y co-ordinate y坐标
z co-ordinate z坐标
A surface area 表面积
Ai surface area of i th part of the surface 表面部分表面积
A eff effective stress area 有效压力区域
D diameter 直径
D o original bar diameter 原始条纹直径
F (x ) cumulative distribution function 累积分布函数
FXn:n (x ) cumulative distribution function of the maximum value of sample 样本最大值的累积分布函数
K stress intensity factor 应力强度因子
K cyclic hardening coefficient 循环硬化系数
K f notch size factor 缺口尺寸因子
K FATIGUE fatigue concentration factor 疲劳集中因子
K I stress intensity factor 应力强度因子
K t stress concentration factor 应力集中因子
K e strain concentration factor 张力集中因子
K s real (Neuber) stress concentration factor 实际应力集中因子
m (x,a ) weight function 重力函数
P S probability of survival 残余的可能性
R stress ratio 压比
R m ultimate strength 极限强度
0a s standard deviation of the initiated crack depth 起始裂纹深度的标准偏差 α scatter parameter of the lognormal distribution 对数正态分布的散射参数 β geometry factor 几何因子
e ε elastic strain 弹性张力
p ε plastic strain 塑形张力
lim ,p ε limit value of plastic strain 塑形张力的极值
tot ε total strain 全部张力
γ location parameter of the lognormal distribution 对数正态分布的位置参数 ρ notch root radius 缺口根部半径
σ stress 应力
)(x σ stress distribution function 应力分布函数
a σ stress amplitude 应力幅值
I ∆K stress intensity range 应力强度范围
th I ,∆K stress intensity range threshold 应力强度阈值范围。

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