疲劳产生的机理及原因
运动生理学知识：肌肉疲劳的形成机理
运动生理学知识：肌肉疲劳的形成机理肌肉疲劳是指在一定强度和时间下运动后，肌肉失去其正常功能并呈现出一定的能量耗费和功能恢复的过程。
尽管肌肉疲劳在很多情况下是不可避免的，如长距离跑步或持续性体力劳动等，但对于许多运动员和健身爱好者而言，理解肌肉疲劳的产生机理和如何延缓其出现是非常重要的。
肌肉疲劳的形成机理非常复杂，涉及到神经、代谢、肌肉力学等多个方面。
其中最为主要的机制是能量代谢和酸化累积导致的肌肉疲劳。
能量代谢肌肉疲劳的形成与锻炼强度和时间有关。
当身体需要大量能量时，肌肉会利用肌酸磷酸和ATP（细胞内能量储存分子）等能量，以供肌肉收缩。
然而，这些储存的能量是有限的，一旦储存耗尽，则必须转而依靠其他能量供应途径，如葡萄糖和脂肪等。
在强度较高的运动中，肌肉需要更多的能量，葡萄糖和脂肪无法被快速有效地供应。
因此，肌肉会生成乳酸和其他代谢产物，以便用其他代谢模式维持身体能量消耗的需要。
但这种代谢方式会导致体内的酸性水平上升，从而影响肌肉的收缩能力。
酸化累积酸度是评估肌肉疲劳严重程度的主要标准。
在强度较高的运动时，肌肉的能量需求增加，会产生更多的乳酸和氢离子。
这些酸性代谢产生物质通过血液循环从肌肉中排出，进入其他器官。
当肌肉中的氢离子积累过多时，会导致肌肉pH过低，从而影响肌肉酶的活性和肌纤维的收缩功能。
血液中k+离子浓度的升高是另一种引起骨骼肌疲劳的因素。
K+离子是肌肉细胞离子泵中的一个成分，主要负责调节肌肉的兴奋状态。
当肌肉疲劳时，由于某些原因，肌肉细胞可能无法完全除去K+离子，这将影响肌肉电位的正常水平，从而降低肌肉的兴奋状态，对正常肌肉的收缩产生抑制作用。
除了代谢和酸化累积以外，肌纤维的火力在运动中也会影响肌肉疲劳的严重程度。
在强度较高的运动中，肌纤维会被快速连续刺激，导致肌肉中的肌纤维快速耗尽。
如果肌纤维的火力过弱或疲劳，肌肉的收缩力就会减弱。
如何延缓肌肉疲劳为了减少肌肉疲劳的程度和时间，可以采取以下措施：增加耐力训练：通过长时间适度的有氧运动，使心肺功能提高，为身体提供足够的氧气供应，提高肌肉的耐力，减少肌肉疲劳；增加肌肉力量：通过重复训练，让肌肉逐渐适应于更高的负荷，增强肌肉力量，从而减少疲劳并提高肌肉力量；增加间歇性训练：通过交替强度和轻度的训练，避免身体过早疲劳，减少肌肉酸化作用，缓解疲劳。
金属材料疲劳破坏的机理
一、名词解释1、交变应力：构件中一点应力随着时间变化而变化时，这种应力称为“交变应力”；2、疲劳：在交变应力作用下发生的破坏现象，称为“疲劳失效”或“疲劳破坏”，简称“疲劳”。
疲劳失效与静载作用下的强度失效，有着本质上的差别。
在交变应力作用下，材料的强度性能则不仅与材料有关，而且与应力变化情况、构件的形状和尺寸，以及表面加工质量等因素有着很大关系。
二、疲劳破坏特点1、破坏应力值远低于材料在静载下的强度指标。
2、构件在确定的应力水平下发生疲劳破坏需要一个过程，即需要一定量的应力交变次数。
3、构件在破坏前和破坏时都没有明显的塑性变形，即使在静载下塑性很的材料，也特呈现脆性断裂。
4、同一疲劳破坏断口，一般都明显的两个区域：光滑区域和颗粒区域。
三、疲劳破坏原因以多晶体金属为例，它由很多强弱不等的晶粒所组成，在晶粒边界上或夹杂物处，强度更弱。
在外力作用下，受力较大或强度较弱的晶粒以及晶粒边界上将出现错动的滑移带。
随着应力变化次数的增加，滑移加剧，滑移带变宽，最后沿滑移带裂开，形成裂纹。
这些最初形成的微裂大都是疲劳破坏的发源区，称为“疲劳源”。
再经过若干次应力交变之后，宏观裂纹继续扩展，致使构件截面削弱，类似在构件上作成尖锐的“切口”。
结果，在很低的名义应力（不考虑应力集中时算得的应力），水平下，构件便发生破坏。
裂纹的生成和扩展是一个复杂的过程，它与构件的外形、尺寸、应力交变的类型，以及构件所处的介质等因素有很大关系。
1、应力集中对疲劳极限的影响在构件上截面突变处，如阶梯轴的过渡段、开孔、切槽等处，会产生应力集中现象，即在这些局部区域内，应力有可能达到很高数值。
2、构件尺寸对疲劳极限的影响构件尺寸对疲劳极限有着明显的影响，这是疲劳强度问题与静载强度问题的重要差别之一。
实验结果表明，当构件横截面上的应力非均匀颁布时，构件尺寸越大，疲劳极限越低。
3、构件表面加工质量对疲劳极限的影响粗糙的机械加工，会在构件表面形成深浅不同的刻痕，这些刻痕本身就是初始裂纹。
疲劳感的生物学基础
疲劳感的生物学基础
疲劳感是人体在长时间的活动或压力下所产生的一种生理反应。
它是人体自我调节的一种表现，旨在提醒我们需要休息和恢复。
疲劳感的生物学基础涉及到多个方面，包括神经系统、内分泌系统和免疫系统等。
神经系统在疲劳感的产生中起着重要的作用。
长时间的活动或压力会导致神经系统受到过度刺激，从而引发疲劳感。
神经元在传递信息时需要消耗大量的能量，当能量耗尽时，就会感到疲劳。
此外，神经系统还通过调节身体的节律来影响疲劳感的产生，比如睡眠、饮食和运动等。
内分泌系统也对疲劳感起着重要的调节作用。
在长时间活动或压力下，身体会释放一些内分泌物质，如肾上腺素、皮质醇和甲状腺激素等。
这些物质可以提高身体的应激能力，但过度释放会导致疲劳感。
此外，内分泌系统还参与调节身体的能量代谢和免疫功能，对疲劳感的产生也有一定影响。
免疫系统在疲劳感的产生中也发挥着重要的作用。
长时间的活动或压力会导致免疫系统受到抑制，从而使身体更容易感到疲劳。
免疫系统通过释放细胞因子和抗体等来抵御外界的侵袭，但当免疫系统受到过度刺激时，会产生疲劳感。
此外，免疫系统还与神经系统和内分泌系统相互作用，共同调节疲劳感的产生。
总的来说，疲劳感是人体在长时间活动或压力下的一种生理反应，其生物学基础涉及到神经系统、内分泌系统和免疫系统等多个方面。
了解疲劳感的生物学基础，可以帮助我们更好地理解身体的自我调节机制，合理安排工作和休息，提高生活质量。
混凝土结构的疲劳设计原则
混凝土结构的疲劳设计原则一、前言混凝土结构在使用过程中可能会受到疲劳载荷的影响，从而导致结构的损坏和变形。
因此，在混凝土结构的设计过程中，必须考虑到疲劳载荷的影响。
本文将从混凝土结构的疲劳机理、疲劳荷载及其作用时间、疲劳寿命及疲劳裂缝等方面介绍混凝土结构的疲劳设计原则。
二、混凝土结构的疲劳机理混凝土结构在受到疲劳载荷时，会出现微裂缝，这些微裂缝会逐渐扩展，最终导致结构的破坏和变形。
混凝土结构的疲劳机理主要包括以下几个方面：1. 微观损伤：混凝土结构在受到疲劳载荷时，会出现微观损伤，如微裂缝、孔隙等，这些损伤会逐渐扩展，最终导致结构的破坏。
2. 组织变化：混凝土在受到疲劳载荷时，会发生一些组织变化，如细观结构的变化和孔隙率的变化等，这些变化也会导致结构的破坏。
3. 疲劳回复：混凝土结构在受到疲劳载荷后，可以通过一定的时间回复，但是如果疲劳载荷过大或作用时间过长，结构就会失去回复能力，最终导致破坏。
三、疲劳荷载及其作用时间混凝土结构在设计时必须考虑到疲劳荷载及其作用时间。
疲劳荷载一般由交通载荷、风载荷、地震载荷等组成，疲劳荷载的大小和作用时间是疲劳破坏的主要影响因素。
为了确定混凝土结构的疲劳荷载及其作用时间，一般采用以下方法：1. 调查资料法：通过调查相似结构的使用情况和破坏情况，确定疲劳荷载及其作用时间。
2. 经验公式法：通过经验公式计算出疲劳荷载及其作用时间。
3. 数值模拟法：通过数值模拟方法计算出疲劳荷载及其作用时间。
四、疲劳寿命疲劳寿命是指混凝土结构在受到疲劳载荷作用下，可以承受的循环载荷次数，疲劳寿命是疲劳设计的主要依据。
疲劳寿命的确定需要考虑以下因素：1. 材料的强度和抗裂性能。
2. 结构的几何形状、尺寸和支承条件。
3. 疲劳载荷的大小、作用时间和作用方式。
4. 结构的应力水平和应力状态。
疲劳寿命的计算一般采用线性累积损伤理论或疲劳断裂力学等方法，通过计算疲劳荷载作用下混凝土结构的损伤情况，确定结构的疲劳寿命。
长时间静态驾驶疲劳机理及预防机制
长时间静态驾驶疲劳机理及预防机制1.疲劳驾驶概述1.1 疲劳驾驶定义疲劳驾驶是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。
驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。
疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。
1.2 驾驶疲劳的表现1、轻度疲劳：精神疲劳，经常打哈欠，眼睛疲劳，眼睑沉重，肌肉疲劳，换挡不及时，不准确；2、中度疲劳：眼涩、疼痛，困倦、走神，全身发热，脊髓疲劳、腰背痛动作僵硬；3、严重疲劳：出现困倦的意识模糊，精神错乱、昏昏欲睡，突然有入睡的感觉，心跳加快、图像重放，颤抖、冷汗行为。
当驾驶员疲劳时，会出现视力模糊、背痛、动作僵硬、手脚浮肿或精力不集中、反应迟钝、思维不畅、精神松弛、焦虑、不耐烦、腰酸背疼、动作呆板、手脚发胀或有精力不集中等现象。
疲劳的过程是渐进的，因而驾驶的效能也是渐渐地下降.当驾驶员在驾驶过程中出现上述疲劳征兆时，由于驾驶员的感知能力、反应能力、动作协调性、操作能力大幅度下降，近乎于无人驾驶，就容易发生碰撞、冲出路面、闯红灯等交通事故，这极大地增加了事故发生的可能性。
图1.1 驾驶疲劳分支图2.驾驶疲劳的因素2.1交通标志的影响在有些重要的交通路口，交通标志使用周期过长，颜色褪变，对比度降低，不能够很好地被辨识。
由于驾驶员在驾驶的过程中，还要同时进行信号信息的辨识，这是要花费一定精力的，因而，在一定程度上会加快驾驶员的疲劳过程。
图2.1 破旧交通标志2.2环境的影响2.2.1 路况道路的曲率半径过小、直线距离过长、视距过小、纵坡过大，平纵线形不协调等线形设计与驾驶员疲劳的关系较大。
如果道路坡长弯多，容易导致驾驶员精力衰竭疲倦；如果道路过于平直，驾驶员则容易因为单调而瞌睡。
钢结构疲劳验算
钢结构疲劳验算简介钢结构是一种常见的建筑结构形式，具有高强度、刚性好、耐久性强等优点。
然而，在长期使用过程中，钢结构可能会受到疲劳的影响，导致结构的损伤和失效。
因此，进行钢结构的疲劳验算是非常重要的。
本文将介绍钢结构疲劳验算的基本概念、验算方法和实际应用，以帮助工程师更好地理解和应用疲劳验算技术。
1. 疲劳现象及其机理1.1 疲劳现象疲劳是指材料或结构在受到循环载荷作用下，经过一段时间后出现裂纹、变形或失效的现象。
与单次载荷下的静态失效不同，疲劳失效通常是逐渐积累的过程。
1.2 疲劳机理钢材在受到循环载荷作用下，会发生以下几个阶段：•起始阶段：由于应力集中等原因，在表面形成微小裂纹。
•扩展阶段：裂纹逐渐扩展，形成可见的裂纹。
•失效阶段：裂纹扩展至临界尺寸，导致结构失效。
2. 疲劳验算方法2.1 应力幅值法应力幅值法是最常用的疲劳验算方法之一。
它基于应力水平和应力幅值之间的关系进行验算。
具体步骤如下：1.确定结构受到的循环载荷。
2.计算结构在每个载荷循环下的应力幅值。
3.根据材料的疲劳性能曲线，确定应力幅值对应的寿命。
4.对所有循环进行累加，得到结构的预计寿命。
2.2 应变范围法应变范围法是另一种常用的疲劳验算方法。
它基于材料在循环载荷下产生的塑性变形进行验算。
具体步骤如下：1.确定结构受到的循环载荷。
2.计算结构在每个载荷循环下的应变范围。
3.根据材料的疲劳性能曲线，确定应变范围对应的寿命。
4.对所有循环进行累加，得到结构的预计寿命。
2.3 应力时间历程法应力时间历程法是一种更为精确的疲劳验算方法，它考虑了载荷的变化率和频率等因素。
具体步骤如下：1.确定结构受到的循环载荷的时间历程。
2.将时间历程分解为若干个小时间段，在每个小时间段内计算应力幅值。
3.根据材料的疲劳性能曲线，确定应力幅值对应的寿命。
4.对所有小时间段进行累加，得到结构的预计寿命。
3. 实际应用钢结构疲劳验算在工程实践中具有重要意义。
安全人机工程学课件：疲劳的产生机理
四、生化变化机理
若不按时休息，建筑工人在长时 间工作过程中必定会出汗，导致 体液丢失，一旦体液减少到一定 程度，则循环的血量也将减少， 从而引起活动能力下降，结果出 现疲劳感觉。
五、局部血流阻断机理
静态作业引起的局部疲劳，是由于 局部血流阻断引起的。因为肌肉收 缩时，使肌肉变得非常坚硬，其内 压可达几十KPa，因此会部分地或 完全地阻断血流通过收缩的肌肉。
《安全人机工程》
三、中枢变化机理
强烈或单调的劳动刺激会引起大脑皮 层细胞贮存的能源迅速消耗，这种消 耗会引起恢复过程的加强。当消耗占 优势时，会出现保护性抑制，以避免 神经细胞进一步耗损并加速其恢复过 程，这种机理称为“中枢变化机理”。
四、生化变化机理
全身性体力疲劳是由于作业及其环境 所引起的体内平衡状态紊乱，引起这 种平衡紊乱的原因除包含局部肌肉疲 劳外，还有许多其他原因，如血糖水 平下降、肝糖原耗竭、体液丧失(脱水)、 电解质丧失(Na＋和K＋)、体温升高等， 这称为“生化变化机理”。
《安全人机工程》
主要内容
CONTENTS
• 疲劳物质累积机理 • 力源耗竭机理 • 中枢变化机理 • 生化变化机理 • 局部血流阻断机理
Байду номын сангаас
一、疲劳物质累积机理
短时间大强度体力劳动所引起的 局部肌肉疲劳， 是由于乳酸在 肌肉和血液中大量积蓄引起的， 称为“疲劳物质累积机理”。
二、力源耗竭机理
较长时间轻或中等强度劳动引起 的疲劳， 既有局部肌肉疲劳， 又有全身性疲劳。这种局部肌肉 疲劳不是由于乳酸积蓄所致，而 是由于肌糖原贮备耗竭之故， 称为“力源耗竭机理”。
运动疲劳产生的机理
运动疲劳产生的机理
运动疲劳是指在长时间或高强度的体力或运动活动后，肌肉和中枢神经系统出现的一种疲劳状态。
运动疲劳产生的机理是复杂的，涉及多个生理过程和系统。
以下是一些常见的运动疲劳产生的机理：
乳酸积累：在高强度运动中，肌肉细胞会产生乳酸，这是由于肌肉在缺氧状态下代谢糖分产生能量的结果。
乳酸的积累会导致肌肉酸痛和疲劳感。
糖原消耗：高强度运动会大量消耗肌肉和肝脏内的糖原（肌肉和肝脏的主要能量储备物质）。
当糖原耗尽时，肌肉的能量供应受到限制，从而导致肌肉疲劳。
神经递质耗竭：运动时，神经元释放神经递质来传递信号。
长时间或高强度的运动会导致神经递质的耗竭，影响神经传导，从而导致肌肉功能下降和疲劳感。
电解质失衡：高强度运动会导致大量的汗液和体液流失，从而引起电解质（如钠、钾、钙等）失衡。
电解质失衡可能导致肌肉收缩不协调，影响运动表现和产生疲劳感。
蛋白质降解：长时间或高强度运动会导致身体分解蛋白质来提供能量，尤其是在糖原储备不足时。
这可能导致肌肉损伤和疲劳。
中枢疲劳：运动疲劳不仅涉及肌肉，还涉及中枢神经系统。
长时间或高强度的运动会导致中枢神经系统疲劳，降低运动协调性和反应速度。
以上仅是运动疲劳产生的一些主要机理，实际上，运动疲劳是多种生理和心理因素的综合效果。
为了减轻运动疲劳，适当的休息、营养补给、合理的训练计划以及保持良好的身体状态和心理状态都是非常重要的。
钢结构疲劳
• 疲劳强度与反复荷载引起的应力种类 （拉应力、压应力、剪应力和复杂应力 等）、应力循环形式、应力循环次数、应 力集中程度和残余应力等有关。
2、产生疲劳的原因
• （1）连续反复荷载 （2）材料局部缺陷（工艺微裂纹、 焊缝夹渣
3、疲劳破坏机理
根据调查，我国钢结构规范以n=105作为承受动力 荷载重复作用的钢结构构件（如吊车梁，吊车桁架和 工作平台梁等）及其连接所具有的最小疲劳极限。因 此，当设计要求的应力循环次数n≥105时，应进行疲 劳检算。
对钢结构进行疲劳计算时 有如下规定
1）承受动力荷载重复作用的钢结构构件及 其连接，当应力变化循环次数n等于或大于 105次时，应进行疲劳计算； • 2）在应力循环中不出现拉应力的部位， 可不计算疲劳；
的应力变化幅值相同；否则称“变幅疲劳”，如上图
所示。承受吊车荷载的吊车梁属变幅疲劳，因为起吊
重量有时满载，有时欠载。
4.疲劳强度与应力循环次数（疲劳寿命）的关系
为保证疲劳寿命，在设计基准期内应力循环次数n 应大于规定的疲劳极限，如国际焊接学会（IIW）和国 际标准化组织（ISO）建议n=5×106次为疲劳极限。
反复荷载下微裂纹尖端应力集中、材料硬化，裂 纹开展，出现宏观裂纹。
裂纹尖端应力集中使裂纹开展
（3）宏观裂纹发展，断面 削弱，脆性断裂
1.应力比与应力幅
应力比：ρ=max/ min
应力幅：循环一周最大、最小应力差
= max- min
ttLeabharlann 常幅疲劳图2-9变幅疲劳
“常幅疲劳”是指在使用期内交变荷载下每次循环
• 3）计算疲劳时，应采用荷载的标准值；
剧烈运动后感觉劳累的生化机理
剧烈运动后感觉劳累的生化机理剧烈运动会导致身体产生大量的代谢废物和乳酸，这些物质会积聚在肌肉中，导致肌肉疲劳和酸痛。
此外，剧烈运动还会消耗大量的能量，导致身体感到疲惫不堪。
下面将从多个方面探讨剧烈运动后感觉劳累的生化机理。
一、肌肉疲劳和酸痛1. 乳酸堆积：剧烈运动时，肌肉需要大量的能量来维持运动，这会导致氧气供应不足，从而产生大量的乳酸。
乳酸是一种酸性物质，它会积聚在肌肉中，导致肌肉疲劳和酸痛。
2. 能量代谢障碍：剧烈运动时，身体需要大量的能量来维持运动，这会导致能量代谢障碍。
能量代谢障碍会导致ATP合成减少，从而导致肌肉疲劳和酸痛。
3. 肌肉损伤：剧烈运动时，肌肉会受到很大的压力和负荷，这会导致肌肉损伤。
肌肉损伤会导致肌肉炎症反应，从而导致肌肉疲劳和酸痛。
二、身体疲惫不堪1. 能量消耗：剧烈运动时，身体需要大量的能量来维持运动，这会导致能量消耗过多。
能量消耗过多会导致身体感到疲惫不堪。
2. 代谢产物积累：剧烈运动时，身体会产生大量的代谢产物，如二氧化碳、乳酸等。
这些代谢产物会积聚在体内，导致身体感到疲惫不堪。
3. 神经系统疲劳：剧烈运动时，神经系统需要不断地调节身体的运动状态，这会导致神经系统疲劳。
神经系统疲劳会导致身体感到疲惫不堪。
三、其他因素1. 心理因素：剧烈运动时，身体需要承受很大的压力和负荷，这会导致心理疲劳。
心理疲劳会导致身体感到疲惫不堪。
2. 环境因素：剧烈运动时，环境因素也会影响身体的疲劳程度。
例如，高温环境下运动会增加身体的负担，导致身体感到更加疲惫不堪。
综上所述，剧烈运动后感觉劳累的生化机理是多方面的。
肌肉疲劳和酸痛是由于乳酸堆积、能量代谢障碍和肌肉损伤等因素导致的；身体疲惫不堪是由于能量消耗、代谢产物积累和神经系统疲劳等因素导致的；其他因素如心理因素和环境因素也会影响身体的疲劳程度。
因此，在进行剧烈运动时，需要注意适当的休息和恢复，以减轻身体的负担和疲劳程度。
钢结构的疲劳与断裂机理
钢结构的疲劳与断裂机理钢结构作为一种重要的建筑材料，广泛应用于桥梁、建筑和机械设备等领域。
然而，长期使用下，钢结构可能会遭受到疲劳和断裂的影响。
本文将对钢结构的疲劳与断裂机理进行探讨，以加深我们对钢结构疲劳与断裂问题的理解。
一、疲劳机理在日常使用过程中，钢结构会受到重复荷载的影响，这种反复荷载容易导致疲劳破坏。
钢材的疲劳机理可以通过以下几个因素来解释。
1. 应力水平：应力水平是引起钢材疲劳破坏的重要因素。
当应力水平超过一定的界限时，就会加速钢材的疲劳破坏。
因此，合理的设计和施工中应避免超过钢材所能承受的应力水平。
2. 微观缺陷：微观缺陷是导致钢材疲劳破坏的另一重要原因。
钢材内部可能存在的缺陷包括夹杂物、气孔、夹杂、夹渣等，这些缺陷破坏了钢材内部的完整性，从而影响了钢材的疲劳性能。
3. 循环次数：钢材的疲劳破坏与其受到的循环次数密切相关。
当循环次数超过一定的界限时，钢材开始出现微观损伤，进而导致疲劳破坏。
二、断裂机理钢结构的断裂机理是指钢材在外部载荷作用下发生严重破坏的过程。
钢材的断裂机理主要包括以下几个方面。
1. 韧性失效：钢材在受到较大的荷载作用时，可能首先经历韧性失效。
韧性失效是指钢材内部发生较大的塑性变形和局部断裂，并伴随能量吸收的过程。
2. 脆性失效：当荷载进一步增加到超过钢材的承载能力时，钢材可能会发生脆性失效。
脆性失效是指钢材发生了无法承受塑性变形的破坏，并伴随能量释放的过程。
3. 断裂韧性：断裂韧性是评价钢材抵御断裂的能力强弱的指标。
高断裂韧性的钢材在外部载荷作用下能够延缓断裂的扩展，从而提高结构的安全性。
三、预防措施为了延长钢结构的使用寿命并减少疲劳和断裂破坏的风险，我们可以采取以下预防措施。
1. 合理设计：在钢结构设计中，需要准确估计外部荷载，合理选择钢材的规格和强度等级。
同时，应设计合理的几何形状，以提高钢结构的整体刚度和稳定性。
2. 定期检查：定期对钢结构进行检查，并采取必要的维护和保养措施。
谈论疲劳作业与工作安全的关系(图文)
谈论疲劳作业与工作安全的关系(图文)一、作业疲劳概述1.疲劳的概念疲劳是一种非常复杂的生理和心理现象，它并非由单一的、明确的因素构成，目前对疲劳的定义也有很大的差异。
一般来说，在生产过程中，劳动者由于生理和心理状态的变化，产生某一个或某些器官乃至整个机体力量的自然衰竭状态，称为疲劳。
疲劳感是人对于疲劳的主观体验，而作业效率下降是疲劳的客观反映。
无论脑力作业、体力作业、技能作业、还是人机系统中人的效能和健康都会因疲劳而受到影响。
疲劳是一种生理现象，也是一种心理现象，从本质上讲，疲劳是机体的一种正常生理保护机制。
这是由于人在生产过程中身心状态产生多种变化而推定的一个概念。
迄今，在科学的意义上，人们对疲劳的认识还有待于继续深化。
疲劳是劳动的结果。
劳动者在连续工作一段时间后，由于长时期的紧张的脑力或体力活动导致整个身体的机能降低。
从生物学的理论上看，劳动是能量消耗的过程，这个过程持续到一定程度，中枢神经系统将产生抑制作用。
继中枢神经系统疲劳之后，是反射运动神经系统的疲劳。
反映出动作的灵敏性降低，作业效率下降。
2.疲劳的分类疲劳的分类方法很多，工作性质不同，产生的疲劳现象也不同，较为合理的分类是体力疲劳和精神疲劳两种现象(1)体力疲劳劳动者在劳动过程中，随着工作负荷的不断累积，使劳动机能衰退，作业能力下降，且伴有疲倦感的自觉症状出现。
如身体不适、头晕、头痛、注意力涣散、视觉不能追踪，工作效率降低，这种感觉累积的结果，是在生理与心理机能上产生恶化倾向。
从脸色、姿势、语言及动作上可以察觉出来，感觉机能、运动机能、代谢机能均会发生不协调，造成体力不支，植物神经紊乱，不仅使作业效率下降，还会造成各种差错。
在工厂里，许多事故的发生时间大都在疲劳期。
疲劳的积累还会逐渐演化为器质性病变。
(2)精神疲劳亦叫脑力疲劳，即用脑过度，大脑神经活动处于抑制状态的现象。
人的大脑蕴藏着巨大的工作潜力，是一个极为复杂、精密的机构。
一般来说，脑重1400g，只占全身重量2%，却拥有心脏流出血液的20%。
金属材料的疲劳性能
金属材料的疲劳性能金属材料是工程领域中常用的材料之一，其疲劳性能对于工程结构的安全性和可靠性具有重要影响。
疲劳是指材料在交变载荷作用下，经过一定次数的循环加载和卸载后，产生裂纹并最终破坏的现象。
本文将介绍金属材料的疲劳机理、影响因素以及改善疲劳性能的方法。
一、疲劳机理金属材料的疲劳机理主要包括以下几个方面：1. 微观裂纹形成和扩展：在交变载荷作用下，金属材料内部会产生微观裂纹，这些裂纹会随着循环加载和卸载的重复作用逐渐扩展，最终导致材料破坏。
2. 塑性变形和应力集中：在循环加载和卸载的过程中，金属材料会发生塑性变形，这会导致应力集中，从而加速裂纹的形成和扩展。
3. 金属材料的内部缺陷：金属材料内部存在各种缺陷，如夹杂物、气孔等，这些缺陷会成为裂纹的起始点，加速裂纹的扩展。
二、影响因素金属材料的疲劳性能受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 材料的力学性能：材料的强度、韧性、硬度等力学性能对疲劳性能有重要影响。
强度高的材料能够承受更大的载荷，韧性好的材料能够吸收更多的能量，硬度高的材料能够抵抗塑性变形。
2. 循环载荷的幅值和频率：循环载荷的幅值和频率对疲劳性能有直接影响。
幅值越大、频率越高，材料的疲劳寿命越短。
3. 温度和环境条件：温度和环境条件对金属材料的疲劳性能也有一定影响。
高温环境下，金属材料的疲劳寿命会降低。
4. 表面处理和应力状态：表面处理和应力状态对金属材料的疲劳性能有重要影响。
表面处理可以改善材料的表面质量，减少裂纹的形成和扩展；应力状态的合理控制可以减少应力集中，延缓裂纹的扩展。
三、改善疲劳性能的方法为了改善金属材料的疲劳性能，可以采取以下几种方法：1. 优化材料的组织结构：通过合理的热处理、合金设计等方法，优化金属材料的组织结构，提高其强度和韧性，从而提高疲劳寿命。
2. 表面处理：采用表面处理技术，如喷丸、镀层等，可以改善金属材料的表面质量，减少裂纹的形成和扩展。
3. 控制应力状态：通过合理的设计和加工工艺，控制金属材料的应力状态，减少应力集中，延缓裂纹的扩展。
混凝土结构疲劳机理分析
混凝土结构疲劳机理分析一、引言混凝土作为建筑材料，广泛应用于各种建筑结构中。
在长期使用过程中，混凝土结构很容易发生疲劳损伤，从而产生裂缝、变形等问题，降低了结构的使用寿命和可靠性。
因此，深入研究混凝土结构的疲劳机理，对于提高混凝土结构的使用寿命和可靠性具有重要意义。
二、混凝土结构的疲劳现象1. 疲劳现象的定义疲劳是指在反复应力作用下，材料在无限接近静载荷下的状态下会发生的破坏。
当应力作用下，材料内部的微观组织会发生变化，从而导致宏观上的裂缝和变形。
在混凝土结构中，疲劳现象表现为结构的裂缝、变形和失稳。
2. 疲劳现象的原因混凝土结构的疲劳现象是由多种因素引起的。
其中包括材料的性质、结构的几何形状、载荷的强度和频率等因素。
在混凝土结构中，疲劳现象通常是由外界的载荷作用引起的，如交通车辆、风、水压力等。
3. 疲劳现象的特点混凝土结构的疲劳现象具有以下特点：（1）疲劳寿命与载荷幅值有关。
载荷幅值越大，疲劳寿命越短。
（2）疲劳寿命与载荷频率有关。
载荷频率越高，疲劳寿命越短。
（3）疲劳寿命与平均载荷有关。
平均载荷越高，疲劳寿命越短。
（4）疲劳寿命与材料的强度和韧性有关。
材料的强度和韧性越高，疲劳寿命越长。
三、混凝土结构的疲劳机理1. 疲劳机理的概述混凝土结构的疲劳损伤是由多个因素共同作用引起的。
在外界载荷的作用下，混凝土结构内部的微观组织会发生变化，包括裂纹的扩展、微观损伤的积累等。
这些变化会导致混凝土结构宏观上的裂缝、变形和失稳。
2. 疲劳机理的具体过程混凝土结构的疲劳机理可以分为以下几个阶段：（1）初期损伤阶段：在载荷的作用下，混凝土结构内部会出现微观裂纹，这些裂纹通常很小，不会对结构的整体性能产生影响。
（2）稳定增长阶段：随着载荷的继续作用，混凝土结构内部的微观裂纹会逐渐扩展，这个过程是一个稳定的增长过程。
（3）快速增长阶段：当裂纹扩展到一定程度时，裂纹的扩展速度会急剧增加。
这个阶段是疲劳损伤的关键阶段。
疲劳过程三个阶段及机理
疲劳过程三个阶段及机理疲劳过程是指人体在长时间持续工作或运动后，机体功能下降，出现疲劳感、身体不适等症状的一种生理现象。
这个过程可以分为三个阶段：初级疲劳、亚疲劳和临界疲劳。
这篇文章将分步回答关于疲劳过程三个阶段及机理的问题。
第一步：初级疲劳阶段初级疲劳是疲劳过程中的第一个阶段，它发生在进行持续工作或运动一段时间后。
此时，人们可能会感到身体疲倦、乏力，注意力不集中。
初级疲劳一般持续较短时间，经过休息或休息时间较长后往往可以迅速缓解。
初级疲劳的机理与某些生理变化有关。
首先，长时间的工作或运动会导致机体燃烧大量能量，使体内能量消耗殆尽。
同时，长时间的运动也会产生过多的乳酸和其他代谢产物，加速疲劳的程度。
此外，大脑神经元的兴奋性也会受到影响，在持续工作或运动后会出现神经兴奋性下降的情况。
这种情况下，神经传导速度减慢，影响了人的反应速度和注意力。
初级疲劳还可能导致一些生理指标的改变，如心率和血压增加，呼吸加速等。
第二步：亚疲劳阶段亚疲劳是疲劳过程中的第二个阶段，它在初级疲劳之后发生。
亚疲劳的特点是疲劳感加重、工作效率下降、身体疲惫感持续加强。
此时，休息时间的缩短或休息质量的下降不能很好地缓解疲劳。
亚疲劳的机理与初级疲劳类似，但更为明显。
持续工作或运动后，机体的能量消耗更大，乳酸和其他代谢产物的积累更多，引起身体的疲劳感加重。
神经元的兴奋性下降更明显，反应速度和注意力也相应下降。
此外，亚疲劳还可能对免疫系统产生一定的影响。
长时间的疲劳会减少机体对抗细菌和病毒的能力，导致免疫力下降，容易患上感冒和其他疾病。
第三步：临界疲劳阶段临界疲劳是疲劳过程的最后一个阶段，它发生在亚疲劳之后，也被称为疲劳的极限状态。
临界疲劳的特点是疲劳感极其强烈，工作能力严重下降，甚至不能继续工作。
此时，即使提供充足的休息时间，疲劳感也不能迅速消失。
临界疲劳的机理包括了前两个阶段的变化，但更为严重。
能量消耗的速度更快，乳酸和其他代谢产物的积累更大。
金属材料的疲劳性能
金属材料的疲劳性能金属材料是工程领域中广泛应用的材料之一，其疲劳性能是评价材料耐久性和可靠性的重要指标之一。
疲劳性能是指金属材料在受到交变应力作用下，在一定应力水平下发生疲劳破坏的能力。
本文将从金属材料疲劳破坏的基本概念、疲劳破坏的机理、影响疲劳性能的因素以及提高金属材料疲劳性能的方法等方面展开探讨。
一、基本概念疲劳是指材料在受到交变应力作用下，经过一定次数的应力循环后发生破坏的现象。
疲劳破坏是一种隐蔽性的破坏形式，通常不会在材料表面留下明显的痕迹，但会导致材料的突然失效。
疲劳破坏是由于应力循环引起的微观裂纹扩展最终导致材料失效。
二、疲劳破坏的机理1. 裂纹萌生阶段：在金属材料受到交变应力作用下，材料内部会产生微小的裂纹，这些裂纹通常位于晶界、夹杂物或位错等缺陷处。
2. 裂纹扩展阶段：随着应力循环次数的增加，裂纹会逐渐扩展并蔓延至材料的整个截面，最终导致材料疲劳破坏。
3. 最终破坏阶段：当裂纹扩展至一定长度时，材料的强度将无法承受应力，导致材料突然破裂。
三、影响疲劳性能的因素1. 材料的组织结构：晶粒的尺寸、晶界的性质、夹杂物的分布等都会影响材料的疲劳性能。
2. 表面质量：表面粗糙度、表面处理等会影响裂纹的萌生和扩展速度。
3. 工作温度：高温环境下金属材料的疲劳性能通常会下降。
4. 应力水平：应力水平越高，材料的疲劳寿命越短。
5. 加工工艺：不同的加工工艺会对材料的晶粒结构和性能产生影响。
四、提高金属材料疲劳性能的方法1. 优化材料设计：合理选择材料的成分和热处理工艺，以提高材料的疲劳寿命。
2. 表面处理：采用喷丸、化学处理等方法，提高材料表面的质量，减缓裂纹的扩展速度。
3. 减小应力集中：通过设计合理的结构和减小零件的应力集中部位，降低材料的疲劳破坏风险。
4. 加强材料的表面保护：采用涂层、镀层等方式，提高材料的抗腐蚀性能，延长材料的使用寿命。
综上所述，金属材料的疲劳性能是一个综合性能指标，受到多种因素的影响。
运动性疲劳产生机理的分析研究
运动性疲劳产生机理的分析研究1. 引言1.1 背景介绍运动性疲劳是运动训练或运动比赛过程中在肌肉、神经和心理等多个层面产生的一种疲劳状态。
随着人们对健康和运动的重视，对于运动性疲劳的研究也变得越来越重要。
了解运动性疲劳产生的机理，能够帮助运动员更好地调整训练计划，减少疲劳对身体和心理的不良影响。
本研究旨在探究运动性疲劳产生的机理，为运动员和运动爱好者提供科学的运动训练和管理建议。
通过深入了解运动性疲劳的定义、表现以及产生的生理机制，我们可以更好地应对疲劳状态，提高运动效果，促进身心健康。
1.2 研究目的运动性疲劳是运动训练或比赛过程中常见的现象，其产生对运动员的表现和身体状态有着重要影响。
本文旨在通过对运动性疲劳产生机理的分析研究，深入探讨导致疲劳的原因以及可能的管理策略，以提高运动员的训练效果和竞技表现。
具体研究目的包括：1. 探究运动性疲劳的定义及表现，为后续研究提供清晰的研究对象；2. 分析运动性疲劳产生的生理机制，揭示其发生过程中的关键因素；3. 探讨影响运动性疲劳的因素，以帮助运动员和教练员更好地预防和管理疲劳；4. 提出有效的运动性疲劳管理策略，以提高运动员的持久力和适应能力。
通过本研究，希望能够为运动员的训练和比赛提供科学参考，为运动性疲劳的预防和管理提供更深入的理论基础。
1.3 研究意义运动性疲劳是运动过程中的一种常见现象，对运动员的身体和心理健康都会产生一定的影响。
了解运动性疲劳产生机理的研究对于提高运动员的训练效果、预防运动伤害、优化运动表现具有重要意义。
通过研究运动性疲劳产生的生理机制，可以揭示人体在运动过程中的代谢变化和神经调控机制，有助于优化训练方案，提高运动表现。
了解运动性疲劳的影响因素，可以帮助运动员和教练员更好地调整训练量和训练方式，避免过度训练带来的伤害。
研究运动性疲劳的管理策略，可以为运动员提供科学的康复方案，加快恢复速度，降低运动伤害的风险。
深入研究运动性疲劳产生机理的意义重大，有助于提高运动员的竞技水平和身体素质，推动运动科学领域的发展。
金属疲劳机理研究
金属疲劳机理研究I. Introduction金属疲劳是指材料在反复加载和卸载的过程中，由于应力集中和材料微观缺陷的存在而导致的材料性能下降、变形或损坏的现象。
这是一种非常普遍的破坏类型，因此研究金属疲劳机理具有极其重要的工程意义。
本文将从材料微观结构分析、应力分析和破裂机理三个方面来讨论金属疲劳的机理。
II. 材料微观结构分析所有的金属都是由晶粒、晶界和位错组成的。
晶粒是晶体的一个部分，晶界是晶粒之间的边界，位错是晶体内缺陷的一种。
这三个部分都是影响金属疲劳性能的重要因素。
1. 晶粒晶粒的大小和形状会影响金属的力学性能。
晶粒越小，材料的强度和韧性就越高，金属就越难疲劳破裂。
晶粒的形状也非常重要。
晶粒越规则，金属的性能就越好，因为规则的晶粒可以更好地分散应力。
2. 晶界晶界分布在晶粒之间，是金属中应力集中和疲劳破裂的主要原因。
晶界把应力从一个晶粒传递到另一个晶粒，导致应力集中。
晶界的类型和密度对疲劳性能有重要影响。
例如，在一些材料中，晶界密度较高的地方往往是疲劳起始点。
3. 位错位错是晶体缺陷的一种，它们会导致金属中的疲劳损伤。
位错可以形成于材料中的各种加载下，但是位错太大、太密集会导致金属的疲劳寿命降低。
因此，减少位错密度的方法可以提高材料的疲劳寿命。
III. 应力分析应力是疲劳破裂的最重要因素之一，因此，研究应力对金属疲劳的影响是非常必要的。
1. 应力集中在材料中出现应力集中是引起金属疲劳的主要原因之一。
这种应力集中可以由几何结构的缺陷、粗糙表面、载荷/振动相关、位移等引起。
2. 应力分布应力分布的不均匀性也会导致金属的疲劳破裂。
例如，金属件顶部的应力会比底部的应力大，因此顶部的疲劳寿命就会比底部的疲劳寿命更短。
IV. 破裂机理破裂机理包括疲劳裂纹的形成、裂纹扩展和最终疲劳破裂。
这些过程是由材料、应力和三维微结构特征决定的。
1. 疲劳裂纹的形成疲劳裂纹是金属疲劳破裂的前兆。
当应力在晶粒或晶界中集中时，金属就会在该位置发生微小裂纹。
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关键词一：疲劳的含义
疲劳是一种非常复杂的生理和心 理现象，它并非由单一的、明确的因 素构成，目前对疲劳的定义也有很大 的差异。一般来说，在生产过程中， 劳动者由于生理和心理状态的变化， 产生某一个或某些器官乃至整个机体 力量的自然衰竭状态，称为疲劳。 疲劳感是人对于疲劳的主观体验， 作业效率下降是疲劳的客观反映。疲 劳具有双重性的生理意义。积极意义 在于它是人体的一种保护性反应。消 极作用在于长时间和反复性出现疲劳 会对人体有害。
5.局部血流阻断理论
静态作业(如持重、把握工具等)时，肌肉等长收缩来维持一定的 体位，虽然能耗不多，但易发生局部疲劳。这是因为肌肉收缩的同 时产生肌肉膨胀，且变得十分坚硬，内压很大，将会全部或部分阻 滞通过收缩肌肉的血流，于是形成了局部血流阻断。人体经过休整、 恢复，血液循环正常，疲劳消除。
关键词三：疲劳产生原因
4.作业时刻
在什么时间进行作业也影响疲劳的产 生和感受疲劳的程度。比如夜班作业比白 天作业容易疲劳。这和人体机能在夜间比 在白天较低有关。
5.不良的作业环境
不合适的照明条件、湿度、温度、噪 声、粉尘等都会增加作业人员的精神与肉 体负担，造成疲劳感。
6.影响疲劳的具体因素
（1）作业类别
能量消耗大的劳动作业、作业速度快、 作业种类多变化大且复杂、作业范围广、精 密度要求高、注意力要求高集中、操作姿势 特殊、一次性持续时间长、有危险的作业、 环境恶劣的作业；
谢谢！
3.作业态度
劳动者的精神面貌和工作动机对心理疲劳影 响极为明显。劳动热情高，工作兴趣大， 主观疲劳的感受就越小。疲劳的动机理论认为， 每个人所储存的机体能量并不像打开水龙头就会 流出水来那么简单，而只有当人达到一定的动机 水平时，那些分配给用于完成特定活动的能量才 能得到释放，而当这一部分准备支付的能量消耗 殆尽时，就会感到疲劳。因此，强化工作动机， 提高工作兴趣，可以减少疲劳感。
（2）作业条件
作业不熟练、睡眠不足、上班时间过长、 休息时间不足、平均拘束时间过长、年龄 过低或过高、疾病、生理的周期不适；
（3）劳动者的主观条件
劳动情绪低下、劳动兴趣不大、人际关系 不和、家事不称心、担负责任重大、对疲劳的 暗示、个人性格的不适应。
大量研究表明，事故发生率 较高的时候通常是在工作即将结 束的前2个小时，一般事故高峰期 是上午的11点和下午的4点，而这 个时候正是工人疲劳积累到相当 程度的时刻。 通过对疲劳产生原因机理的阐 述，可以在生产作业中选择选择 合理的用力方法、作业姿势与体 位、合理安捧作业休息、改善工 作内容克服单调感等方法来降低 疲劳的产生，以提高作业的准确 性、及时性和经济性。
关键词二：疲劳产生的机理
疲劳是劳动过程中人体器官或机体发生 的自然衰退状态，是人体能量消耗与恢复 互相交替，中枢神经产生自卫性抑制的正 常生理过程。 1.疲劳物质累积理论 在劳动过程中，劳动者体力与脑力的不断消耗，在体内逐渐 积累起某种疲劳物质(有人称其为乳酸)，这种物质在肌肉和血 液中大詹累积，使人的体力衰竭，不能再进行有效的作业。奥 博(D．J．Oborne)基于生物力学的理论对这一假说又作了进 一步的分析，由于乳酸分解后会产生液体，滞留在肌肉组织中 末被血液带走，使肌肉肿胀，进而压迫肌肉间血管，使得肌肉 供血越发不足。倘若在紧张活动之后，能够及时休息，液体就 会被带走。若休息不充分，继续活动又会促使液体增加。若在 一段时间内持续使用某一块肌肉，肌肉间液体积累过多而使肌 肉肿胀严重，结祟是肌肉内纤维物质的形成，这将影响肌肉的 正常收缩，甚至造成永久性损伤：
劳动过程中。人体承受了肉体或精神上 的负荷，受工作负荷的影响产生负担，负 担随时问推移的不断积累就将引发疲劳， 导致疲劳产生的因素是多方面的。
1.作业强度与持续时间
劳动负担是作业强度和作业持续 时问的函数。作业强度越大，持续时间 越长，劳动者就越容易疲劳。
2.作业速度
作业速度越高越容易导致疲劳。根据 劳动定额学研究，每一种作业都有适合于一 般作业人员的合理速度，在合理的作业速度 下劳动，人可以维持较长时间而不感到疲劳。 但超出这个速度，人就容易疲劳。
2.力源消耗理论 劳动者不论从事脑力劳动还是 体力劳动，都需要不断消耗能量。 轻微劳动，能量消耗较少，反之亦 然。人体的能量供应是有限的，随 着劳动过程的进行，体能被不断消 耗，于是由于一种可以转化为能量 的能源物质“肌糖原”储备耗竭或 来不及加以补充，人体就产生了疲 劳。
3.中枢神经系统变化理论 劳动过程中，人的中枢神经系统 将会产生一种特殊的功能，即保 护性抑制，使肌肉组织不致过度 消耗而受损，保护神经细胞免于 过分疲劳。如人体疲劳时，尽管 想看书，却会不能自制地磕头而 睡。在这种意义上，疲劳是对机 体起保护作用的一种“信号”。
4.生理变化理论
在劳动中，由于作业及环境引起体 内平衡紊乱状态而产生了疲劳。即肌肉 活动和收缩时，减少了体内淀粉的含量， ห้องสมุดไป่ตู้解为乳酸，并放出热能供肌肉活动， 当体内淀粉含量不足或供不应求时，就 产生明显的疲劳现象。当身体休整后， 肝脏重新又源源不断地提供动物淀粉， 肌肉本身也有能力将一部分乳酸恢复为 淀粉，另一部分送回肝脏重新合成，使 得劳动状态继续进行下去。