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钢结构和钢构件的疲劳破坏阶段是裂纹扩展和断裂两个阶段-重庆友杰钢结构有限公司

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钢结构和钢构件的疲劳破坏阶段是裂纹扩展和断裂两个阶段

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钢结构和钢构件的疲劳破坏阶段是裂纹扩展和断裂两个阶段

发布日期:2023-03-03 作者: 点击:

  钢结构的疲劳损伤:钢在连续的重复荷载作用下会发生疲劳损伤,这种疲劳损伤也会发生在钢结构和钢构件中。

  与钢材的疲劳破坏不同,钢结构和钢构件中由于制造或结构原因总会存在缺陷,这些缺陷成为裂纹的起源。在疲劳破坏过程中,可以认为没有裂纹形成阶段。

  因此,钢结构和钢构件的疲劳破坏阶段是裂纹扩展和断裂两个阶段。裂纹扩展很慢,裂纹长到一定尺寸瞬间完成断裂。在裂纹扩展部分,由于反复载荷的磨合断口表面是光滑的,越靠近裂纹源越光滑,而瞬时断裂的裂纹是粗糙颗粒状的,具有脆性断裂的特征。

  影响工件疲劳寿命的因素很多,如应力集中、零件尺寸、表面状态、环境介质、加载顺序和频率等,其中前三者更为重要。

  1.应力集中的影响:零件受载时,几何形状突变的地方会产生应力集中,如圆角、孔、槽等。对应力集中的敏感性也与材料有关,常用有效应力集中系数来考虑应力集中对疲劳强度的影响。材料的强交叉极限越高,对应力集中越敏感。如果同一截面上同时存在多个集中源,则应采用较大的有效应力集中系数进行计算。

  2.表面状态的影响:零件表面质量对疲劳强度的影响可以用表面状态系数来表示。铸铁对加工后的表面状态不敏感,钢的强度极限可以很高。表面越粗糙,表面态系数越低。

  因此,为了提高高强度合金钢零件的疲劳强度,表面应具有较高的加工质量。此外,可以采取以下措施来改善表面。

  3.尺寸的影响:零件尺寸的大小对疲劳强度的影响可以用尺寸系数(可以查有关手册)来表示。当其他条件相同时,尺寸越大,对零件疲劳强度的影响越显著。

  原因是由于材料的晶粒较粗大,出现缺陷的概率大,同时机械加工后表面冷作硬化层(对疲劳强度有利)相对较薄。


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关键词:重庆钢结构施工,钢结构安装

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