 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 2774 | 回復(fù): 10 | |||||||||
| 當(dāng)前只顯示滿足指定條件的回帖，點(diǎn)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(xiàng)力學(xué)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(yuǎn)不會有裂紋產(chǎn)生。就是因?yàn)槲诲e由變形能力強(qiáng)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(yīng)力集中了，如果沒有變形來緩解應(yīng)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(rèn)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(dāng)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?yàn)檩d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(yùn)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(qiáng)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?yàn)榛贫a(chǎn)生加工硬化效果，它們的滑動永遠(yuǎn)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(yīng)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(yīng)力到底是如何達(dá)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(yùn)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(yīng)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(qiáng)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(fù)此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 如何做研究&高質(zhì)量文獻(xiàn)(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(bǔ)充 |
» 猜你喜歡
322求調(diào)劑
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
一志愿鄭大材料工程290求調(diào)劑
已經(jīng)有9人回復(fù)
-
26考研-291分-廈門大學(xué)（085601）-柔性電子學(xué)院材料工程專業(yè)求調(diào)劑
已經(jīng)有6人回復(fù)
-
考研調(diào)劑
已經(jīng)有8人回復(fù)
-
287求調(diào)劑
已經(jīng)有14人回復(fù)
-
材料學(xué)碩333求調(diào)劑
已經(jīng)有13人回復(fù)
-
279求調(diào)劑
已經(jīng)有9人回復(fù)
-
化工專碩求調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
求調(diào)劑
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
0703化學(xué)求調(diào)劑
已經(jīng)有8人回復(fù)
» 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(fù)
- 多做“白日夢”能有效消除疲勞
已經(jīng)有3人回復(fù)
- 【分享轉(zhuǎn)載】25種讓你精力充沛的方法
已經(jīng)有14人回復(fù)
- 【生活經(jīng)驗(yàn)】保證一天不困的25個小方法 獻(xiàn)給2010沒空瞌睡的人
已經(jīng)有9人回復(fù)
- 【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(fù)
8樓2012-03-12 21:51:37
leongoall
專家顧問 (知名作家)
P-M-I之初生牛犢
- 應(yīng)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(yīng)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(jì)學(xué)
3樓2012-02-01 09:55:37
jackiejia
鐵桿木蟲 (正式寫手)
- MM-EPI: 1
- 應(yīng)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(yīng)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(yīng)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)�？墒瞧跍y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(yùn)動。如何會在彈性區(qū)產(chǎn)生位錯的運(yùn)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(yīng)力集中，導(dǎo)致局部受力超過了屈服，從而導(dǎo)致位錯的運(yùn)動。在數(shù)十萬次的交變載荷過程中，這種局部細(xì)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(dāng)達(dá)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
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 材料化工340求調(diào)劑 +3 | jhx777 2026-03-30 | 3/150 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 342求調(diào)劑 +4 | 加油a李zs 2026-03-26 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 085602化工求調(diào)劑（331分） +6 | 111@127 2026-03-30 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 329求調(diào)劑，一志愿西北工業(yè)大學(xué)，材料工程（085601） +5 | 小小機(jī)靈蟲 2026-03-29 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 一志愿南昌大學(xué)324求調(diào)劑 +8 | hanamiko 2026-03-27 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 環(huán)境科學(xué)與工程334分求調(diào)劑 +6 | 王一一依依 2026-03-30 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 296求調(diào)劑 +10 | 彼岸t 2026-03-29 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 0856求調(diào)劑 +8 | 楒桉 2026-03-28 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 085600 286分 材料求調(diào)劑 +10 | 麻辣魷魚 2026-03-27 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 343求調(diào)劑085601 +3 | 要努力學(xué)習(xí)x 2026-03-29 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 本科新能源科學(xué)與工程，一志愿華理能動285求調(diào)劑 +7 | AZMK 2026-03-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 299求調(diào)劑 +7 | 嗯嗯嗯嗯2 2026-03-27 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 081200-314 +3 | LILIQQ 2026-03-27 | 4/200 |
|
|
|
[材料工程] 一志愿C9材料與化工專業(yè)總分300求調(diào)劑 +8 | 曼111 2026-03-24 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 085701環(huán)境工程求調(diào)劑 +9 | 多久上課 2026-03-27 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 315調(diào)劑 +4 | 0860求調(diào)劑 2026-03-26 | 5/250 |
|
|
|
[考研]
 304材料求調(diào)劑
+4
|
鐘llll 2026-03-26 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 321求調(diào)劑 +6 | Ymlll 2026-03-24 | 6/300 |
|
|
|
[考研]
 085602化學(xué)工程求調(diào)劑。
+4
|
平樂樂樂 2026-03-26 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 080500求調(diào)劑 +3 | zzzzfan 2026-03-24 | 3/150 |
|