什么叫钢结构疲劳破坏,影响疲劳破坏的因素有那些?
2022-12-14 · 百度认证:北京惠企网络技术有限公司官方账号
一、疲劳破坏现象
钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种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于钢结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,钢结构和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。裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩展部分,断口因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,而瞬面断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。
二、影响疲劳强度的因素
影响疲劳强度的主要因素是应力集中,这同样是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素。但在钢结构和钢构件中,产生应力集中的原因则极为复杂,因此钢结构和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多。
扩展资料:
裂纹形成机理:
从微观角度分析,金属裂纹形成中最常见解释为滑移带开裂。随着载荷作用循环次数的不断增加,金属焊接结构材料内部晶体的位错密度不断加大,当位错密度增大到一定值时,晶体内部形成位错纠结,进而构成高密度的位错带和低密度的位错区域,这些区域对位错运动产生了阻碍作用。
在疲劳载荷继续作用下,位错之间相互作用,并向高能到低能方向转化,逐渐形成位错胞,继而发展成为亚晶结构。在这种方式下,晶体内部位错的演变和相互运动,导致金属内部出现滑移带。
滑移带的产生顺序一般是出现滑移线、形成滑移带和形成驻留滑移带这三部分。在疲劳载荷的循环作用下,首先在金属材料内部薄弱晶粒上出现位错运动,这种运动导致金属表面留下痕迹,即滑移线。在持续循环次数作用下,滑移线不断累积,逐渐形成滑移带。
而滑移带不断的被循环载荷挤入和挤出晶界面时,滑移带则转变成驻留滑移带。痕迹就是由驻留滑移带在材料表面留下的,当这种痕迹作用足够深时,便形成了初始的裂纹。因此,驻留滑移带是裂纹形成的关键因素。
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