鋼筋的疲勞強(qiáng)度是在某一規(guī)定的應(yīng)力幅內(nèi),經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。
鋼筋的疲勞強(qiáng)度是在某一規(guī)定的應(yīng)力幅內(nèi),經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。
鋼筋的疲勞強(qiáng)度的概念以及測定疲勞強(qiáng)度的意義
鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)、周期性的動荷載作用下,經(jīng)過一定次數(shù)后突然脆性斷裂的現(xiàn)象。鋼筋的疲勞強(qiáng)度是指在某—規(guī)定應(yīng)力幅度內(nèi),經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。鋼筋疲勞斷裂的原因,一般認(rèn)...
1.選用高強(qiáng)度的金屬材料。2.合理的零件結(jié)構(gòu)、形狀設(shè)計(jì)。避免應(yīng)力集中。3.選用合理的熱處理,消除材料內(nèi)應(yīng)力。4.降低表面粗糙度,提高表面質(zhì)量,可以消除初始裂紋存在的可能性。例如,大型發(fā)動機(jī)的重要緊固螺...
可以通過一下方式提高零件疲勞強(qiáng)度:1,要選好相應(yīng)的材質(zhì)。2、若是高碳鋼、調(diào)質(zhì)處理也能明顯提高強(qiáng)度。3、機(jī)械設(shè)計(jì)要合理、不要有形狀突變。臺階尖角要有光滑的過渡圓弧。整體表面粗糙度要低。4、零件表面噴丸(...
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超細(xì)晶粒鋼是一種細(xì)晶強(qiáng)化的新一代鋼鐵材料,焊接加工對焊接接頭疲勞性能的影響是人們關(guān)注的問題。參照建設(shè)部《鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,對超細(xì)晶粒鋼建筑鋼筋閃光對焊、電渣對焊接頭的疲勞壽命進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明:高載荷下,閃光對焊接頭的疲勞壽命明顯優(yōu)于電渣對焊接頭,隨著載荷的降低,2種接頭的差距變小。在200萬次循環(huán)下,兩者的疲勞強(qiáng)度基本相當(dāng)。
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內(nèi)容簡介
本書是由航空工業(yè)部組織編寫的,是在原吳富民等縮編的“飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度”教材的基礎(chǔ)上補(bǔ)充修改寫成的。可作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專業(yè)或飛機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度課程的教材或教學(xué)參考。 吳富民 ,1930年生,浙江鎮(zhèn)海人。西北工業(yè)大學(xué)教授。1952年畢業(yè)于南京大學(xué)。陜西科技情報(bào)學(xué)會理事,中國航空學(xué)會結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度專業(yè)委員會委員。主要論著有:《結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度》(西北工業(yè)大學(xué)出版社出版,1988年獲全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎)等,數(shù)項(xiàng)科研成果分獲國務(wù)院國防工辦重大科技成果二等獎、陜西省科技成果二等獎、航空工業(yè)部科技進(jìn)步一等獎。2100433B
材料的 屈服強(qiáng)度和疲勞極限之間有一定的關(guān)系,一般來說,材料的屈服強(qiáng)度越高,疲勞強(qiáng)度也越高,因此,為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度應(yīng)設(shè)法提高彈簧材料的屈服強(qiáng)度,或采用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度比值高的材料。對同一材料來說,細(xì)晶粒組織比粗細(xì)晶粒組織具有更高的屈服強(qiáng)度。
最大應(yīng)力多發(fā)生在彈簧材料的表層,所以彈簧的表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響很大。彈簧材料在軋制、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點(diǎn)和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。
材料表面粗糙度愈小,應(yīng)力集中愈小,疲勞強(qiáng)度也愈高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加,疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下,不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同,如冷卷彈簧降低程度就比熱卷彈簧小。因?yàn)殇撝茻峋韽椈杉捌錈崽幚砑訜釙r(shí),由于氧化使彈簧材料表面變粗糙和產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象,這樣就降低了彈簧的疲勞強(qiáng)度。
對材料表面進(jìn)行磨削、強(qiáng)壓、拋丸和滾壓等。都可以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。
材料的尺寸愈大,由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產(chǎn)生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會導(dǎo)致疲勞性能下降。因此在計(jì)算彈簧的疲勞強(qiáng)度時(shí)要考慮尺寸效應(yīng)的影響。
冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夾雜物是應(yīng)力集中源,會導(dǎo)致夾雜物與基體界面之間過早地產(chǎn)生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施,可以大大提高鋼材的質(zhì)量。
彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí),由于表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應(yīng)力作用下就會逐步擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼,疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強(qiáng)度的影響,不僅與彈簧受變載荷的作用次數(shù)有關(guān),而且與工作壽命有關(guān)。所以設(shè)計(jì)計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時(shí),應(yīng)將工作壽命考慮進(jìn)去。
在腐蝕條件下工作的彈簧,為了保證其疲勞強(qiáng)度,可采用抗腐蝕性能高的材料,如不銹鋼、非鐵金屬,或者表面加保護(hù)層,如鍍層、氧化、噴塑、涂漆等。實(shí)踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
碳鋼的疲勞強(qiáng)度,從室溫到120℃時(shí)下降,從120℃到350℃又上升,溫度高于350℃以后又下降,在高溫時(shí)沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧,要考慮采用耐熱鋼。在低于室溫的條件下,鋼的疲勞極限有所增加。
機(jī)械零件,如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等,在工作過程中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化,這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力(也稱循環(huán)應(yīng)力)。在交變應(yīng)力的作用下,雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn),但經(jīng)過較長時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。
一般試驗(yàn)時(shí)規(guī)定,鋼在經(jīng)受
疲勞破壞是機(jī)械零件失效的主要原因之一。 據(jù)統(tǒng)計(jì),在機(jī)械零件失效中大約有80%以上屬于疲勞破壞,而且疲勞破壞前沒有明顯的變形,所以疲勞破壞經(jīng)常造成重大事故,所以對于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件要選擇疲勞強(qiáng)度較好的材料來制造。