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第六章 機器設備壽命估算
知識點十二、疲勞斷裂的基本過程
斷裂力學理論認為:零件的缺陷在循環(huán)載荷的作用下會逐步擴大,當缺陷擴大到臨界尺寸后將發(fā)生斷裂破壞。這個過程被稱為疲勞斷裂過程。
疲勞斷裂過程大致可分為四個階段,即:
1.成核(10-3mm~10-4mm,第一階段);
2.微觀裂紋擴展(10-2mm~10-1mm,第二階段);
3.宏觀裂紋擴展(1mm~臨界裂紋尺寸,第三階段)
4.斷裂(第四階段)。
其中,第一階段為裂紋萌生階段,第二、第三階段為裂紋的亞臨界擴展階段。
在考慮了材料性能參量對裂紋擴展速度的影響后,帕利斯提出了以下裂紋擴展速度的半經(jīng)驗公式:
△K表示拉應力和裂紋尺寸對裂紋尖端附近應力的影響,稱之為應力強度因子。
它的大小和應力α成正比,和裂紋長度σ的平方根成正比。
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