疲劳断裂可以分成三个阶段,即裂纹的萌生、扩展、断裂。相应的疲劳断口可以分为疲劳源、疲劳裂纹扩展区、和瞬时断裂区三个部分。试样承受的载荷类型、应力水平、应力集中程度会影响疲劳断口的宏观形貌,即影响疲劳源产生的位置数量、疲劳前沿线推进方式、疲劳裂纹扩展区与瞬时断裂区所占比例及相对位置等等。下面为大家介绍的是弯曲应力、轴向应力、扭转应力作用下的疲劳断口的形貌:
弯曲应力作用下的疲劳断口 单向弯曲疲劳断口的疲劳源首先在受拉应力一侧表面形成,瞬断区在疲劳源相对侧,其面积大小由材料抗拉强度和外加载荷的大小来决定。双向弯曲疲劳断口,疲劳源在相对两侧面形成,瞬断区在中间。旋转弯曲应力的疲劳源始于表面,且疲劳源两侧裂纹发展速度较中心快,故贝纹线比较扁平。最终瞬断区虽然也在疲劳源对面,但总是相对于轴的旋转方向逆偏转一个角度。 除了弯曲应力类型外,轴上有无应力集中及应力集中大小也会影响断口形貌。若应力集中较小时,疲劳源只在一处发生,最终瞬断区在疲劳源相对应的一侧。若应力集中较大时,则沿周向缺口将同时有几个疲劳源产生,瞬断区的位置则在轴的内部。另外,最终瞬断区的位置还受轴上名义应力大小的影响。名义应力越大,瞬断区越移向轴的中央。 轴向应力作用下的疲劳断口 扭转应力作用下的疲劳断口 |