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40噸吊秤為何會(huì)產(chǎn)生金屬疲勞
點(diǎn)擊次數(shù)：1268 發(fā)布時(shí)間：2016-6-6
40噸吊秤材料的疲勞強(qiáng)度對(duì)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(huì)造成材料疲勞性能的波動(dòng)甚至大幅度變化。各種因素對(duì)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(cè)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(tái)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(duì)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——1，q值越小，表征材料對(duì)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(duì)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(cè)得的疲勞數(shù)據(jù)運(yùn)用于大尺寸實(shí)際零件中的一個(gè)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(duì)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(duì)表面光潔度越敏感。