軟鋼構(gòu)件循環(huán)載荷的結(jié)構(gòu)樣品分析圖像
顯微鏡
使用壽命的估算
假定在承受循環(huán)載荷的結(jié)構(gòu)中有一個軟鋼構(gòu)件,載荷的大小
使裂紋譬如由于鉚釘孔或螺栓孔處發(fā)生微動磨損而在壽命的早期
形成。因此,結(jié)構(gòu)的壽命將主要取決于使裂紋生長到能引起結(jié)構(gòu)
突然破壞的尺寸時所需的循環(huán)次數(shù)。不同強度的鋼的疲勞裂紋生
長特性并不相差很大這一點表明,如果用抗拉強度較高(因而普
通疲勞強度也較高)的鋼板來代換原來的軟鋼板,則使用壽命不一
定能延長,因為裂紋一旦形成,它們在強度較高的鋼中的擴展速
率將同在軟鋼中完全一樣快。事實上,如果板中的許用應(yīng)力與強
度較高的鋼的抗拉強度按同比例提高,就可以預(yù)期強度較高的鋼
中聯(lián)接的使用壽命比軟鋼中的短。這個論點能更有說服力地應(yīng)用
于鋁合金的情況,因為對于這些合金,裂紋生長特性往往隨著合
金抗拉強度的提高而惡化。
在設(shè)計中,必須同時考慮疲勞裂紋生長速率和靜斷裂特性。
一般說來,低延性材料抵抗快速斷裂或脆性斷裂的能力差