鋼材的疲勞強度(鋼材的疲勞強度低于其靜強度)

博主:adminadmin 2022-12-07 03:20:06 條評論
摘要:今天給各位分享鋼材的疲勞強度的知識,現在開始吧!何為鋼材的疲勞強度極限?或何為鋼材的耐久疲勞強度?根據鋼材的疲勞試驗結果,當鋼材、試件、試驗環境條件相同...

今天給各位分享鋼材的疲勞強度的知識,現在開始吧!

何為鋼材的疲勞強度極限?或何為鋼材的耐久疲勞強度?

鋼材的疲勞強度(鋼材的疲勞強度低于其靜強度)

根據鋼材的疲勞試驗結果,當鋼材、試件、試驗環境條件相同、并且應力比=min/max為定值時,最大應力max隨疲勞破壞時應力循環次數n的增加而降低,而且-n曲線具有平行于n軸的漸進線。當n趨于很大時,max趨于ef。ef表示應力循環無窮多次時試件不致發生疲勞破壞的循環應力max的極限值,稱為鋼材的疲勞強度極限或稱為鋼材的耐久疲勞強度。

影響鋼材疲勞強度的因素是什么?采取什么措施防止鋼材的疲勞破壞?

外部因素:1.工作條件包括載荷條件(應力狀態,應力比,過,次載情況,平均應力)載荷頻率,環境溫度,環境介質

內部因素:1.力學上的:尺寸效應,表面粗糙度,缺口效應,殘余應力(殘余壓應力提高疲勞強度,殘余壓應力降低疲勞強度)等

2.材料內部組織,合金成分:如結構鋼,其中的碳能夠強化基體,同時又可形成彌散碳化物進行彌散強化,提高材料的變形抗力,阻止疲勞裂紋的產生,從而提高疲勞強度,其他的合金元素可提高鋼材的淬透性和改善鋼材的強韌性來影響疲勞強度的。

從材料的熱處理和組織來看,正火組織的疲勞強度最低,淬火回火的組織疲勞強度較高,回火馬氏體的疲勞強度最高,回火托氏體次之,回火索氏體最低;淬火鋼中若存在未溶鐵素體和未轉變的殘余奧氏體,或是非馬氏體組織,因他們都是比馬氏體軟的組織容易過早形成疲勞裂紋,會降低疲勞強度。

另外鋼材中的非金屬類夾雜物和冶金缺陷都會降低疲勞強度,因為這些都是萌生疲勞裂紋的發源地。

提高鋼材疲勞強度的措施:降低應力集中,降低表面粗糙度,采用表面強化(表面噴丸,滾壓,表面熱處理,表面化學熱處理如滲碳,滲氮等工藝),使用材料時注意材料纖維組織的方向,沿著纖維的方向疲勞強度高。

鋼筋疲勞強度

鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復、周期性的動荷載作用下,經過一定次數后突然脆性斷裂的現象.鋼筋的疲勞強度是指在某—規定應力幅度內,經受一定次數循環荷載后發生疲勞破壞的最大應力值.

鋼筋疲勞斷裂的原因,一般認為是由于鋼筋內部和外部的缺陷,在這些薄弱處容易引起應力集中.應力過高,鋼材晶粒滑移,產生疲勞裂紋,應力重復作用次數增加,裂紋擴展,從而造成斷裂.

鋼筋的疲勞試驗有兩種方法:一種是直接進行單根原狀鋼筋軸拉試驗;另一種是將鋼筋埋入混凝土中使其重復受拉或受彎的試驗.我國采用直接做單根鋼筋軸拉試驗的方法.《混凝土結構設計規范》規定了不同等級鋼筋的疲勞應力幅度限值,并規定該值與截面同一纖維上鋼筋最小應力與最大應力比值有關,對預應力鋼筋,當f ≥ 0.9 時可不進行疲勞強度驗算.

需要對不同的疲勞應力比值滿足循環次數為 200 萬次條件下的鋼筋量大應力值為鋼筋的疲勞強度.

鋼筋的疲勞強度與應力變化的幅值有關,其他影響因素還有:最小應力值的大小、鋼筋外表面幾何尺寸和形狀、鋼筋的直徑、鋼筋的強度、鋼筋的加工和使用環境以及加載的頻率等.

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