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第八章 机器设备寿命估算
知识点十二、疲劳断裂的基本过程(掌握)
断裂力学理论认为:零件的缺陷在循环载荷的作用下会逐步扩大,当缺陷扩大到临界尺寸后将发生断裂破坏。这个过程被称为疲劳断裂过程。
疲劳断裂过程大致可分为四个阶段,即:
1.成核(10-3mm~10-4mm,第一阶段);
2.微观裂纹扩展(10-2mm~10-1mm,第二阶段);
3.宏观裂纹扩展(1mm~临界裂纹尺寸,第三阶段)
4.断裂(第四阶段)。
其中,第一阶段为裂纹萌生阶段,第二、第三阶段为裂纹的亚临界扩展阶段。
在考虑了材料性能参量对裂纹扩展速度的影响后,帕利斯提出了以下裂纹扩展速度的半经验公式:
△K表示拉应力和裂纹尺寸对裂纹尖端附近应力的影响,称之为应力强度因子。
它的大小和应力α成正比,和裂纹长度σ的平方根成正比。
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