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鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞有哪些情況?

鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞:鋼材在連續(xù)反復(fù)荷載作用下會發(fā)生疲勞破壞,這種疲勞破壞在鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件中同樣會發(fā)生。與鋼材發(fā)生疲勞破壞的不同處在于鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件由于制作或構(gòu)造上的原因總會存在缺陷,而這些缺陷就成為裂縫的起源,在疲勞破壞過程中,可以認為不存在裂紋形成這個階段。因此,鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件疲勞破壞的階段為裂紋的擴展和z后斷裂兩個階段。裂紋的擴展是十分緩慢的,而斷裂是在裂紋擴展到一定尺寸時瞬間完成的。在裂紋擴展部分,斷口因經(jīng)反復(fù)荷載頻繁作用的磨合,表面光滑而且愈近裂紋源愈光滑,而瞬面斷裂的裂口比較粗糙并呈顆粒狀,具有脆性斷裂的特征。

影響疲勞強度的因素
影響工件疲勞壽命的因素很多，有應(yīng)力集中、零件尺寸、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)、加載順序和頻率等，其中前三種主要。
1.應(yīng)力集中的影響：零件受載時，在幾何形狀突然變化處，如圓角、孔、凹槽等，要產(chǎn)生應(yīng)力集中，對應(yīng)力集中敏感還與材料有關(guān)，常用有效應(yīng)力集中系數(shù)（可查有關(guān)手冊）來考慮應(yīng)力集中對疲勞強度的影響。材料的強渡極限越高，對應(yīng)力集中越敏感。如果在同一個截面上同時有幾個應(yīng)立集中源時，應(yīng)該采用其中z大有效應(yīng)力集中系數(shù)進行計算。
2.尺寸的影響：零件尺寸的大小對疲勞強度的影響可以用尺寸系數(shù)（可以查有關(guān)手冊）來表示。當其他條件相同時，尺寸越大，對零件疲勞強度的影響越顯著。原因是由于材料的晶粒較粗大，出現(xiàn)缺陷的概率大，同時機械加工后表面冷作硬化層（對疲勞強度有利）相對較薄。
3. 表面狀態(tài)的影響：零件表面質(zhì)量對疲勞強度的影響可以用表面狀態(tài)系數(shù)（可以查有關(guān)手冊）來表示。鑄鐵對于加工后的表面狀態(tài)很不敏感，可以取鋼的強度極限極高，表面越粗糙，表面狀態(tài)系數(shù)越低，所以用高強度合金鋼制造的零件，為了使疲勞強度有所提高，其表面應(yīng)該有較高的加工質(zhì)量。此外，還可以采取下列措施來改善表面。