疲劳载荷是什么意思?
疲劳载荷是在循环载荷期间产生的应力影响的材料中观察到的变化。这通常通过绘制应力循环曲线(S-N曲线)来表示,其中S表示应力,n表示失败的循环次数。
当疲劳加载时,结构会发生渐进的局部损伤,当局部应力足够高时,会导致裂纹的萌生、扩展和最终断裂。
疲劳可以在腐蚀性环境存在下加剧结构损伤。
疲劳载荷是在循环载荷期间产生的应力影响的材料中观察到的变化。这通常通过绘制应力循环曲线(S-N曲线)来表示,其中S表示应力,n表示失败的循环次数。
当疲劳加载时,结构会发生渐进的局部损伤,当局部应力足够高时,会导致裂纹的萌生、扩展和最终断裂。
疲劳可以在腐蚀性环境存在下加剧结构损伤。
在材料科学中,疲劳是一种材料的弱化,疲劳加载是指用一定的力不断地加载一种材料,直到它发生裂纹。这是一种累积效应,导致材料在重复施加应力后失效,其中没有一个超过极限抗拉强度。疲劳这个术语是基于这样一个概念:当应力水平低于材料的名义强度时,材料就会“疲劳”并失效。
在腐蚀性环境中,如果材料经历疲劳负荷,它导致循环(或交替)应力和腐蚀性环境的组合作用导致腐蚀疲劳。疲劳过程被认为破裂了保护性无源膜,之后加速腐蚀。如果金属同时暴露于腐蚀性环境,则失败可以在较低的负载下和较短的时间之后进行。
当一种材料遭受重复加载和卸载时,就会产生疲劳。如果载荷超过一定的阈值,微观裂纹会在应力集中点如表面、持续滑移带(PSBs)和晶粒界面形成。最终,当裂纹达到临界尺寸时,裂纹突然扩展,结构断裂。结构的形状会显著影响疲劳寿命——方孔或尖角会导致局部应力升高,从而导致疲劳裂纹。
疲劳负荷导致疲劳失败,这发生在三个阶段:
大多数工程失败是由疲劳引起的。电路板,发动机和许多工业应用中最令人关注的是热疲劳。热疲劳可以从温度温度变化产生的热应力产生。