钢结构疲劳破坏的特征

2020-09-02 09:18 西安钢结构 钢结构公司

　　引起钢结构疲劳破坏的交变荷载有两种类型:一种为常幅交变荷载,引起的应力称为常幅循环应力,简称循环应力;另一种为变幅交变荷载,引起的应力称为变幅循环应力,简称变幅应力。由这两种荷载引起的疲劳分别称为常幅疲劳和变幅疲劳。转动的机械零件常发生常幅疲劳破坏,吊车桥、钢桥等则主要是变幅疲劳破坏。

　　上述两种钢结构疲劳破坏都具有以下特征:

　　1、疲劳破坏具有突然性,破坏前没有明显的宏观塑性变形,属于脆性断裂。但与一般脆断的瞬间断裂不同,疲劳是在名义应力低于屈服点的低应力循环下,经历了长期的累积损伤过程后才突然发生的。其破坏过程一般经历三个阶段,即裂纹的萌生、裂纹的缓慢扩展和最后的迅速断裂,因此疲劳破坏是有寿命的破坏,是延时断裂。

　　2、疲劳破坏的断口与一般脆性断口不同,可以分为三个区域:裂纹源、裂纹扩展区和断裂区。裂纹扩展区表面较光滑,常可见到放射和年轮状花纹,这是疲劳断裂的主要断口特征。根据断裂力学的解释,只有当裂纹扩展到临界尺寸,发生失稳扩展后才形成瞬间断裂区,出现人字纹或晶粒状脆性断口。

　　3、疲劳对缺陷十分数感。缺陷部位应力集中严重,会加快疲劳破坏的裂纹萌生和扩展。

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