 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 2738 | 回復: 10 | |||||||||
| 當前只顯示滿足指定條件的回帖，點擊這里查看本話題的所有回帖 | |||||||||
weathers銀蟲 (小有名氣)
|
[交流]
疲勞是如何產(chǎn)生的 已有10人參與
|
||||||||
|
疲勞是材料的一項力學性能，我常思考，為何材料在低于屈服極限的交變載荷下，會產(chǎn)生裂紋，最后失效。以下是我思考的一些結(jié)果，還請各位大牛指正。 一般來說，材料在載荷的作用下產(chǎn)生裂紋的原因都是由于變形能力的不均勻造成的。試想，如果材料的變形能力處處相等，不會產(chǎn)生位錯塞積，那么永遠不會有裂紋產(chǎn)生。就是因為位錯由變形能力強的區(qū)域，滑移到變形能力較低的區(qū)域，位錯不能繼續(xù)滑移，塞積下來。這樣塞積的位錯多了，應力集中了，如果沒有變形來緩解應力集中，就產(chǎn)生了裂紋。 疲勞的結(jié)果最后也是使得材料失效，也就是說有裂紋產(chǎn)生，所以我們可以認為，使材料產(chǎn)生疲勞失效的載荷必然能引起材料內(nèi)位錯的滑移。于是我這樣設(shè)想，交變載荷施加在材料上，一開始是正向載荷，該載荷能開動材料內(nèi)n個滑移系。隨后反向載荷開始施加到材料上，剛才開動的n個滑移系，其中必然會有很多向反方向滑移，從而抵消了正向載荷產(chǎn)生的滑移，當然，也有一些滑移系由于取向原因或者產(chǎn)生割階不能向反方向滑移，這些滑移產(chǎn)生的變形從而被保留了下來。同樣，反向載荷引起的滑移變形也有部分不會因為載荷變?yōu)檎亩蛘较蚧�，從而不會被抵消掉。所以，在交變載荷的作用下，材料內(nèi)部會有兩類滑移系，一類滑移系會在交變載荷下不停的改變滑移方向，這些滑移系不是引起裂紋的原因。還有一類滑移系在交變載荷下始終向同一方向運動，這些滑移系才是引起裂紋的關(guān)鍵。 現(xiàn)在的問題是，交變載荷是低于材料的屈服強度的，所以，即使在材料的某些部位產(chǎn)生了位錯塞積，再加上外加載荷，也不至于使材料產(chǎn)生裂紋開裂呀。對于這個問題，我是這樣考慮的，材料在交變載荷下，有一些滑移系會不斷的改變滑移方向，這些滑移系不會因為滑移而產(chǎn)生加工硬化效果，它們的滑動永遠隨著交變載荷的改變而改變，塑形不會下降。而那些只在正向載荷作用下滑移，不在反向載荷下滑移的滑移系，它們的滑移方向上會有位錯塞。但是要注意，這些塞積的位錯所產(chǎn)生的應力集中再加上外加載荷，是不足以使材料產(chǎn)生裂紋的。那么產(chǎn)生裂紋所需要的應力到底是如何達到的呢。一個滑移系是由一個密排面和一個密排方向組成的，一般來說，一個密排方向會同時存在于幾個密排面中。比如說面心立方的一個密排方向是處于兩個密排面里面的。這樣，在該滑移方向上，就存在了兩個滑移系，設(shè)想這兩個滑移系一個在交變載荷下不停的改變滑移方向（滑移系1），而另一個滑移系只能在正載荷的作用下做正向滑移（滑移系2）。這樣的兩個滑移系是會發(fā)生交互作用的，比如滑移系2的前方已經(jīng)塞積了不少位錯，在正向載荷的作用下，也不能繼續(xù)滑移了，而滑移系1而卻能在正向載荷的作用下向正向滑移，那么滑移系1在向正向滑移的過程中，如果在滑移方向的前方有一個滑移系2的位錯，該位錯會受到滑移系1運動的影響而受到正向的斥力。也就是說，本該在滑移系1中引起滑移的力，在兩個滑移系交互的過程中，傳到了滑移系2中的位錯上了。 這樣一來，滑移系2的前端的應力集中就有3個來源了，一個是位錯塞積，一個是外加載荷，還有一個是滑移系1中同號位錯在正向載荷作用下做正向滑移時對滑移系2中同號位錯的斥力。其中第三個力是關(guān)鍵，正是該力的作用，是得材料在低于屈服強度的交變載荷下產(chǎn)生了裂紋。 [ Last edited by weathers on 2012-1-31 at 23:05 ] |
回復此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 如何做研究&高質(zhì)量文獻(材料專業(yè)相關(guān)) | 科研、投稿中可能遇到的小問題 | 磁約束聚變材料相關(guān) | 金屬疲勞 |
| 裂紋仿真 | 疲勞失效分析--補充 |
» 猜你喜歡
346求調(diào)劑[0856]
已經(jīng)有7人回復
-
一志愿山大07化學 332分 四六級已過 本科山東雙非 求調(diào)劑！
已經(jīng)有3人回復
-
310求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復
-
機械專碩299求調(diào)劑至材料
已經(jīng)有4人回復
-
070300化學319求調(diào)劑
已經(jīng)有7人回復
-
08工科 320總分 求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復
-
一志愿天津大學化學工藝專業(yè)（081702）315分求調(diào)劑
已經(jīng)有12人回復
-
307求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復
-
265求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復
-
301求調(diào)劑
已經(jīng)有10人回復
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
» 本主題相關(guān)價值貼推薦，對您同樣有幫助:
- 如何拯救過渡疲勞的身體
已經(jīng)有14人回復
- 多做“白日夢”能有效消除疲勞
已經(jīng)有3人回復
- 【分享轉(zhuǎn)載】25種讓你精力充沛的方法
已經(jīng)有14人回復
- 【生活經(jīng)驗】保證一天不困的25個小方法 獻給2010沒空瞌睡的人
已經(jīng)有9人回復
- 【交流】不要見笑，為什么疲勞樣品上面都開個小孔呢？
已經(jīng)有22人回復
jackiejia
鐵桿木蟲 (正式寫手)
- MM-EPI: 1
- 應助: 77 (初中生)
- 金幣: 7276.7
- 散金: 17
- 紅花: 25
- 帖子: 914
- 在線: 185.5小時
- 蟲號: 621870
- 注冊: 2008-10-10
- 性別: GG
- 專業(yè): 金屬材料
★ ★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
qlf_126(金幣+1): 感謝參與交流！材料中薄弱環(huán)節(jié)的存在引起了應力集中 2012-02-01 11:17:34
xucz: 回帖置頂 2012-02-02 10:09:28
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
qlf_126(金幣+1): 感謝參與交流！材料中薄弱環(huán)節(jié)的存在引起了應力集中 2012-02-01 11:17:34
xucz: 回帖置頂 2012-02-02 10:09:28
|
疲勞載荷在屈服以下，而屈服以下屬于彈性區(qū)。可是疲勞測試以后總會發(fā)現(xiàn)樣品有塑性變形，說明疲勞過程中有位錯的運動。如何會在彈性區(qū)產(chǎn)生位錯的運動？正如樓主所說，沒有材料是絕對均勻的。金屬中總有這個那個的缺陷，如塊狀脆性相、位錯塞積區(qū)域、表面的物理傷害，等等。這樣在承受載荷的過程中就會產(chǎn)生應力集中，導致局部受力超過了屈服，從而導致位錯的運動。在數(shù)十萬次的交變載荷過程中，這種局部細微的變形不斷累積，從而造成斷裂。 另外從能量的角度考慮，雖然在彈性區(qū)加載，但材料每承受一次交變載荷都會吸收一定的能量，只是這個能量很少。經(jīng)過數(shù)十萬次的承載，材料不斷吸收能量，當達到一定程度的時候，材料就會斷裂。 個人拙見，往各位批評指正。 |
4樓2012-02-01 11:04:18
leongoall
專家顧問 (知名作家)
P-M-I之初生牛犢
- 應助: 144 (高中生)
- 貴賓: 0.055
- 金幣: 7602.7
- 散金: 627
- 紅花: 35
- 沙發(fā): 3
- 帖子: 5347
- 在線: 1063小時
- 蟲號: 490263
- 注冊: 2008-01-03
- 性別: GG
- 專業(yè): 等離子體物理
- 管轄: 物理
2樓2012-02-01 03:49:37
yzh772029
金蟲 (正式寫手)
- 應助: 4 (幼兒園)
- 金幣: 1507.4
- 紅花: 3
- 帖子: 448
- 在線: 66.4小時
- 蟲號: 1577272
- 注冊: 2012-01-14
- 專業(yè): 統(tǒng)計學
3樓2012-02-01 09:55:37
vince
金蟲 (著名寫手)
- 應助: 10 (幼兒園)
- 金幣: 1412.1
- 帖子: 1654
- 在線: 59.1小時
- 蟲號: 322434
- 注冊: 2007-03-11
- 性別: GG
- 專業(yè): 金屬結(jié)構(gòu)材料
5樓2012-02-01 14:31:37
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 265求調(diào)劑 +3 | Jack?k?y 2026-03-17 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 材料工程（專）一志愿985 初試335求調(diào)劑 +3 | hiloiy 2026-03-17 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +3 | Ma_xt 2026-03-17 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 350求調(diào)劑 +5 | weudhdk 2026-03-19 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 一志愿西南交通 專碩 材料355 本科雙非 求調(diào)劑 +5 | 西南交通專材355 2026-03-19 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 本人考085602 化學工程 專碩 +19 | 不知道叫什么！ 2026-03-15 | 21/1050 |
|
|
|
[考研] 260求調(diào)劑 +3 | 朱芷琳 2026-03-20 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 261求B區(qū)調(diào)劑，科研經(jīng)歷豐富 +3 | 牛奶很忙 2026-03-20 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 086500 325 求調(diào)劑 +3 | 領(lǐng)帶小熊 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 能源材料化學課題組招收碩士研究生8-10名 +5 | 脫穎而出 2026-03-16 | 14/700 |
|
|
|
[考研]
 320求調(diào)劑0856
+3
|
不想起名字112 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
|
[考博] 申博26年 +3 | 八6八68 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 0703化學調(diào)劑 +4 | 18889395102 2026-03-18 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 材料考研調(diào)劑 +3 | xwt。 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 344求調(diào)劑 +6 | knight344 2026-03-16 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 085601專碩，總分342求調(diào)劑，地區(qū)不限 +5 | share_joy 2026-03-16 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 考研求調(diào)劑 +3 | 橘頌. 2026-03-17 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 277材料科學與工程080500求調(diào)劑 +3 | 自由煎餅果子 2026-03-16 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 080500，材料學碩302分求調(diào)劑學校 +4 | 初識可樂 2026-03-14 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 一志愿哈工大材料324分求調(diào)劑 +5 | 閆旭東 2026-03-14 | 5/250 |
|