疲劳破坏现象

点击量:   发表时间:2017-03-02 16:35:39

    钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这疲劳破坏在钢结构和钢构件中同样会发生。与钢材发生疲劳破坏的不同处在乎占构和钢构件由于制作或构造上的原因总会存在缺陷,而这些缺陷就成为裂缝的起源,在疲劳破坏过程中,可以认为不存在裂纹形成这个阶段。因此,钢结构钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段。裂纹的扩展是十分的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸的瞬间完成的。在裂纹扩展部分,断口经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂纹源愈光滑,而瞬间断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。吊钩疲劳断裂的口。断口上部为裂纹扩展部分,表面光滑;下部为瞬间断裂的断口,表面粗糙且呈颗粒状。

   钢结构和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中,与柱的连接节点、柱脚、梁和柱的变截面处以及截面开孔等削弱处。此外,对于非焊接结构,有钢材表面的凹凸麻点、刻痕,轧钢时的夹渣、分层,切割边的不平整,冷加工生的微裂纹以及螺栓孔等等。对于焊接结构还有焊缝外形及其缺陷,缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等

余此之外,还有结构和构件中的残余应力以及结构和构件所处的环境等都会其疲劳强度有影响。在有腐蚀性介质的环境中,疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响。

    由于影响疲劳强度的因素如此众多,且又交织在一起,因此很难从理论上分析这些因素对疲劳强度的影响。目前都采用实验手段,有时也辅以断裂力学的理论成果。

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