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動態疲勞根據工件的工作環境能分成幾種狀態
閱讀：1301發布時間：2022-6-10
動態疲勞試驗機用于進行測定金屬、合金材料及其構件(如操作關節、固接件、螺旋運動件等)在室溫狀態下的拉伸、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命、預制裂紋及裂紋擴展試驗。
動態疲勞根據工件的工作環境可分為：
腐蝕疲勞、低溫疲勞、高溫疲勞。
一般把材料與結構發生疲勞損傷前的強度定義為“疲勞極限”。
沖擊疲勞
是指重復沖擊載荷所引起的疲勞。當沖擊次數N小于500~1000次即破壞時，零件的斷裂形式與一次沖擊相同；當沖擊次數大于10次時的破壞，零件斷裂屬于疲勞斷裂，并具有典型的疲勞斷口特征。在設計計算中，當沖擊次數大于100次時，用類似于疲勞的方法計算強度。
接觸疲勞
零件在循環接觸應力作用下產生累計損傷，經過一定循環次數后，接觸表面發生麻點、淺層或深層剝落的過程，稱為接觸疲勞。接觸疲勞是齒輪、滾動軸承和凸輪軸的典型失效形式。
熱疲勞
由于溫度循環產生循環熱應力所導致的材料或零件的疲勞稱為熱疲勞。溫度循環變化導致材料體積循環變化，當材料的自由膨脹或收縮受到約束時，產生循環熱應力或循環熱應變。
產生熱應力情況主要有兩種：
1、零件的熱脹冷縮受到固持零件的外加約束而產生熱應力；
2、雖然沒有外加約束，但兩件各部分的溫度不一致，存在著溫度梯度，導致各部分熱脹冷縮不一致而產生熱應力。
溫度交變作用，除了產生熱應力外，還會導致材料內部組織變化，使強度和塑性降低。熱疲勞條件下的溫度分布不是均勻的，在溫度梯度大的地方，塑性變形嚴重，熱應變集中較大；當熱應變超過彈性極*，熱應力與熱應變就不呈線性關系，此時求解熱應力就要按彈塑性關系處理。熱疲勞裂紋從表面開始向內部擴展，方向與表面垂直。
熱應力的大小與熱脹系數成正比，熱脹系數越大，熱應力越大。所以在選材時要考慮材料的匹配，即不同材料熱膨脹系數的差別不能太大。在相同的熱應變條件下，材料的彈性模量越大，熱應力就越大；溫度循環變化越大，即上下限溫差越大，則熱應力就越大；材料的熱導率越低，則快速加速或冷卻過程中，溫度梯度越陡，熱應力也越大。
腐蝕疲勞
腐蝕介質和循環應力(應變)的復合作用所導致的疲勞稱為腐蝕疲勞。腐蝕介質與靜應力共同作用產生的腐蝕破壞稱為應力腐蝕。兩者的區別在于，應力腐蝕只有在特定的腐蝕環境中才發生，而腐蝕疲勞在任何腐蝕環境及循環應力復合作用下，都會發生腐蝕疲勞斷裂。應力腐蝕開裂，有一個臨界應力強度因子K，當應力強度因子K≤K，就不會發生應力腐蝕開裂；而腐蝕疲勞不存在臨界應力強度因子，只要在腐蝕環境中有循環應力繼續作用，斷裂總是會發生的。
區 別：
腐蝕疲勞與空氣中的疲勞區別在于，腐蝕疲勞過程中，除不銹鋼和滲氮鋼以外，機械零部件表面均變色。腐蝕疲勞形成的裂紋數目較多，即呈多裂紋。腐蝕疲勞的S-N曲線沒有水平部分，因此，對于腐蝕疲勞極限，一定要指出是某一壽命下的值，即只存在條件腐蝕疲勞極限。影響腐蝕疲勞強度的因素要比空氣中疲勞多而且復雜，如在空氣中，疲勞試驗頻率小于1000HZ時，頻率基本上對疲勞極限沒有影響，但腐蝕疲勞在頻率的整個范圍內都有影響。
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