? ? ? 疲勞斷裂可以分成三個階段,即裂紋的萌生、擴展、斷裂。相應的疲勞斷口可以分為疲勞源、疲勞裂紋擴展區、和瞬時斷裂區三個部分。試樣承受的載荷類型、應力水平、應力集中程度會影響疲勞斷口的宏觀形貌,即影響疲勞源產生的位置數量、疲勞前沿線推進方式、疲勞裂紋擴展區與瞬時斷裂區所占比例及相對位置等等。下面為大家介紹的是彎曲應力、軸向應力、扭轉應力作用下的 疲勞斷口的形貌: ? ? ? 彎曲應力作用下的疲勞斷口
? ? ? 彎曲應力作用下,零件表面應力,中心應力*小,所以疲勞源**在表面形成,然后沿著與正應力相垂直方向擴展,到瞬斷。彎曲應力疲勞斷口分為三種情況:單向彎曲疲勞斷口、雙向彎曲疲勞斷口、旋轉彎曲疲勞斷口。 ? ? ? 單向彎曲疲勞斷口的疲勞源**在受拉應力一側表面形成,瞬斷區在疲勞源相對側,其面積大小由材料抗拉強度和外加載荷的大小來決定。雙向彎曲疲勞斷口,疲勞源在相對兩側面形成,瞬斷區在中間。旋轉彎曲應力的疲勞源始于表面,且疲勞源兩側裂紋發展速度較中心快,故貝紋線比較扁平。*終瞬斷區雖然也在疲勞源對面,但總是相對于軸的旋轉方向逆偏轉一個角度。 ? ? ? 除了彎曲應力類型外,軸上有無應力集中及應力集中大小也會影響斷口形貌。若應力集中較小時,疲勞源只在一處發生,*終瞬斷區在疲勞源相對應的一側。若應力集中較大時,則沿周向缺口將同時有幾個疲勞源產生,瞬斷區的位置則在軸的內部。另外,*終瞬斷區的位置還受軸上名義應力大小的影響。名義應力越大,瞬斷區越移向軸的中央。 ? ? ? 軸向應力作用下的疲勞斷口
? ? ? 軸向應力包括拉-拉或拉-壓疲勞。它的疲勞源一般也在表面形成,只有內部有缺陷時才在缺陷處形成。應力高低不同疲勞擴展區與瞬斷區的相對比例不同。若應力高,疲勞擴展區小,瞬斷區大。若應力低,疲勞擴展區大,瞬斷區小。斷口形貌還與試件有無缺口有關。對于缺口試件,由于應力集中的作用,疲勞源兩側裂紋擴展較快。 ? ? ? 扭轉應力作用下的疲勞斷口
? ? ? 在扭轉應力作用下的疲勞斷口,可以分為正斷型、切斷型。對于脆性材料常按正斷型方式斷裂,而對于塑性材料則常按切斷型方式斷裂。也可以說還有二種方式兼有的復合斷裂。 |