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深圳钢结构的疲劳破坏的情况原因分析
来源: | 作者:联安钢构 | 发布时间: 2022-07-12 | 517 次浏览 | 分享到:

  钢材在连续重复载荷作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏也会发生在钢结构和钢构件中,与钢的疲劳失效不同的是,钢结构和钢构件由于制造或结构原因总是存在缺陷,这些缺陷成为裂纹的起源。在疲劳破坏过程中,可以认为没有裂纹形成阶段。

  因此,钢结构和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段.裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的.在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。

  影响工件疲劳寿命的因素很多,有应力集中、零件尺寸、表面状态、环境介质、加载顺序和频率等,其中前三种最为主要:

  1.应力集中的影响:零件受载时,在几何形状突然变化处,如圆角、孔、凹槽等,要产生应力集中,对应力集中敏感还与材料有关,常用有效应力集中系数(可查有关手册)来考虑应力集中对疲劳强度的影响。材料的强渡极限越高,对应力集中越敏感。如果在同一个截面上同时有几个应立集中源时,应该采用其中最大有效应力集中系数进行计算。

  2.尺寸的影响:零件尺寸的大小对疲劳强度的影响可以用尺寸系数(可以查有关手册)来表示。当其他条件相同时,尺寸越大,对零件疲劳强度的影响越显著。原因是由于材料的晶粒较粗大,出现缺陷的概率大,同时机械加工后表面冷作硬化层(对疲劳强度有利)相对较薄。

  3.表面状态的影响:零件表面质量对疲劳强度的影响可以用表面状态系数(可以查有关手册)来表示。铸铁对于加工后的表面状态很不敏感,可以取钢的强度极限极高,表面越粗糙,表面状态系数越低,所以用高强度合金钢制造的零件,为了使疲劳强度有所提高,其表面应该有较高的加工质量。此外,还可以采取下列措施来改善表面。


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