鋼材的疲勞破壞屬于(影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些)
鋼材的疲勞破壞屬于(影響鋼材疲勞破壞的主要因素有哪些)
大家好,鋼百科小編解答以上問題。鋼材疲勞破壞的指標是什么?,鋼材有哪些破壞形式?設計上又是如何考慮的這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
Q1:鋼材疲勞破壞的指標是什么?
疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下,應力在遠低于靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞,甚至在低于靜荷載屈服強度時即發生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應力的作用下,不發生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載IX107周次時不發生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進行疲勞驗算的結構時,應當了解所用鋼材的疲勞強度。
Q2:鋼材有哪些破壞形式?設計上又是如何考慮的
鋼材的破壞形式分為塑性破壞與脆性破壞兩類。 塑性破壞的特征是:鋼材在斷裂破壞時產生很大的塑性變形,又稱為延性破壞, 其斷口呈纖維狀,色發暗,有時能看到滑移的痕跡。鋼材的塑性破壞可超過采用一種 標準圓棒試件行拉伸破壞試驗加以驗證。鋼材?。喊l生塑性破壞時變形特征明顯, 很存易被發現力:及時采取補救措施,因而不致引起嚴重后果。 而且適度的塑性交形 能起到調整結構內力分布的作用,使原先結構應力不均勻的部分趨于均勻、從而提高 結構的承載能力。 脆性破壞的特征是:鋼材稈斷裂破壞時沒有明顯的變形征兆,其斷口平齊,呈有 光澤的見粒狀。鋼材的脆件破壞可通過來用一種比標準圓棒試什更粗,計在其中部 位置車削出小凹槽(凹槽處的凈截面積與標淮圓棒相同)的試件進行拉伸破壞試驗加 以驗證。 由于脆性破壞具有突然性,無法預測,故比塑性破壞要危險得多,在鋼結構 工程設計、施工與安裝中應采取話當措施盡力避免。 。
Q3:影響鋼材疲勞的主要因素有哪些方面?
鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續反復荷載作用下不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。 鋼材的疲勞強度取決于構造狀況(應力集中程度和殘余應力)、作用的應力幅、反復荷載的 循環次數。
Q4:鋼結構發生脆性斷裂破壞的影響因素有哪些
從一般情況上講,脆性破壞的主要特征表現為斷裂時伸長量極其微小。如果鋼結構的最終破壞是由于其構件的脆性斷裂導致的,那么我們稱結構發生了脆性破壞。對于脆性破壞的結構,幾乎觀察不到構件的塑性發展過程,往往沒有破壞的預兆,因而脆性破壞的后果經常是災難性的.工程設計的任何領域,無一例外地都要力求避免結構的脆性破壞。深圳鋼結構脆性斷裂破壞大致可分為以下幾類。
①過載斷裂:由于過載,鋼材強度不足而導致的斷裂。這種斷裂破壞發生的速度通常極高(可高達2 100 m/s),后果極其嚴重.在鋼結構中,過載斷裂只出現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
②非過載斷裂:塑性很好的鋼構件在缺陷、低溫等因素影響下突然呈脆性斷裂。
③應力腐蝕斷裂:在腐蝕性環境中承受靜力或準靜力荷載作用的結構,在遠低于屈服極限的應力狀態下發生的斷裂破壞稱為應力腐蝕斷裂。它是腐蝕和非過載斷裂的綜合結果。一般認為,強度越高則對應力腐蝕斷裂越敏感。而對于常見碳鋼和低合金鋼而言,屈服強度大于700 MPa時,才表現出對應力腐蝕斷裂的敏感性.
④疲勞斷裂與腐蝕疲勞斷裂:在交變荷載作用下,裂紋的失穩擴展導致的斷裂破壞稱為疲勞斷裂;
腐蝕性介質的作用,會對構件的疲勞壽命產生更顯著的不利影響。近年來,由于海洋工程結構的發展,腐蝕疲勞已經成為疲勞研究的一個重要課題。疲勞斷裂有高周和低周之分。循環周數在10以上者稱為高周疲勞,屬于鋼結構中常見的情況。低周疲勞斷裂前的周數只有幾百或幾十次,每次都有較大的非彈性應變.典型的低周疲勞破壞往往產生于強烈地震作用下。
⑤氫脆斷裂:氫可以在冶煉和焊接過程中侵人金屬,造成材料韌度降低導致斷裂。焊條在使用前需要烘干,就是為了防止氫脆斷裂.鋼結構脆性破壞在鉚接結構時期就已經有所發生,不過為數不多,因而沒有引起人們的重視;
在焊接逐漸取代鉚接的時期,脆性破壞事故增多。從1938年發生比利時哈塞爾特的全焊空腹析架橋破壞到1960年止,除船舶外,世界各地至少發生過40起引人注目的大型焊接結構破壞事故。焊接結構出現脆性破壞事故比鉚接結構頻繁,其原因如下。
①焊縫經常會或多或少存在一些缺陷,如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔等,這些缺陷往往成為斷裂的起源。
②焊接后鋼結構內部存在殘余應力。殘余應力未必是破壞的主因,但和其他因素結合在一起,可能導致開裂。
③焊接鋼結構的連接處往往有較大剛性,當出現三條相互垂直的焊縫時,材料的塑性變形就很難發展。給出焊接區應力一應變關系曲線和原材料應力一應變曲線的對比。
④焊接使結構形成連續的整體,一旦裂縫開展,就有可能一斷到底,不像在鉚接結構中,裂縫常常在接縫處終止。
⑤對選材在防止脆性破壞中的重要性認識不足。1、網架質量如桿件變形、彎曲或者斷裂等2、焊接不成熟,氣泡、微裂不達標準3、網架撓度過大,超過了設計規定相應設計值的1.15倍。4、預埋件不符合規范要求,間距、間差超標5、梁柱端板孔位不對應,大小錯位6、支撐、系桿、隅撐等位置不合理、或加工錯誤深圳鋼結構脆性破壞事故的不斷發生,除了采用焊接外,還有以下原因:結構比過去復雜,有些結構的使用條件惡劣(如海洋結構),有的荷載很大,鋼材強度和鋼板厚度都有提高和增大的趨勢,設計時采用更精細的計算方法并利用材料非彈性性能以降低造價,致使結構的實際安全儲備比過去有所降低。
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