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40噸吊秤為何會產(chǎn)生金屬疲勞
更新時間:2016-06-06   點(diǎn)擊次數(shù):1248次

    40噸吊秤40噸吊秤材料的疲勞強(qiáng)度對各種外在因素和內(nèi)在因素都極為敏感。外在因素包括零件的形狀和尺寸、表面光潔度及使用條件等,內(nèi)在因素包括材料本身的成分,組織狀態(tài)、純凈度和殘余應(yīng)力等。這些因素的細(xì)微變化,均會造成材料疲勞性能的波動甚至大幅度變化。各種因素對疲勞強(qiáng)度的影響是疲勞研究的重要方面,這種研究將為零件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及正確選擇材料和合理制訂各種冷熱加工工藝提供依據(jù),以保證零件具有高的疲勞性能。

  1.1 應(yīng)力集中的影響

  常規(guī)所講的50噸吊秤疲勞強(qiáng)度,都是用精心加工的光滑試樣測得的,然而,實(shí)際機(jī)械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口,如臺階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在造成應(yīng)力集中使缺口根部的實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)大于零件所承受的名義應(yīng)力,零件的疲勞破壞往往從這里開始。

  理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt:在理想的彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的實(shí)際應(yīng)力與名義應(yīng)力的比值。有效應(yīng)力集中系數(shù)(或疲勞應(yīng)力集中系數(shù))Kf:光滑試樣的疲勞極限σ——1與缺口試樣疲勞極限σ——1n的比值。有效應(yīng)力集中系數(shù)不僅受構(gòu)件尺寸和形狀的影響,而且受材料的物理性質(zhì)、加工、熱處理等多種因素的影響。有效應(yīng)力集中系數(shù)隨著缺口尖銳程度的增加而增加,但通常小于理論應(yīng)力集中系數(shù)。

  疲勞缺口敏感度系數(shù)

  q:疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對疲勞缺口的敏感程度,由下式計(jì)算。

  Q=K1-1/K1-2的數(shù)據(jù)范圍是0——1q值越小,表征材料對缺口越不敏感。試驗(yàn)表明,q并非純粹是材料常數(shù),它仍然和缺口尺寸有關(guān),只有當(dāng)缺口半徑大于一定值后,q值才基本與缺口無關(guān),而且對于不同材料或處理狀態(tài),此半徑值也不同。

  1.2 尺寸因素的影響

  由于100噸吊秤材料本身組織的不均勻性以及內(nèi)部缺陷的存在,尺寸增加造成材料破壞概率的增加,從而降低材料的疲勞極限。尺寸效應(yīng)的存在,是把試驗(yàn)室小試樣測得的疲勞數(shù)據(jù)運(yùn)用于大尺寸實(shí)際零件中的一個重要問題,由于不可能把實(shí)際尺寸的零件上存在的應(yīng)力集中、應(yīng)力梯度等*相似地在小試樣上再現(xiàn)出來,從而造成試驗(yàn)室結(jié)果與某些具體零件疲勞破壞之間的互相脫節(jié)。

  1.3 表面加工狀態(tài)的影響

  機(jī)加工的表面總存在著高低不平的加工痕跡,這些痕跡就相當(dāng)于微小缺口,在材料表面造成應(yīng)力集中,從而降低材料的疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,對于鋼和鋁合金,粗糙的加工(粗車)與縱向精拋光相比,疲勞極限要降低10%——20%甚至更多。材料的強(qiáng)度越高,則對表面光潔度越敏感。

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