奇妙的疲劳 邱建科 09硕1班 2011年5月15日.

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1 奇妙的疲劳 邱建科 09硕1班 2011年5月15日

2 疲劳，顾名思义就是疲乏的意思。我们都知道，一个人经过长时间紧张的劳动都会感到疲劳。
生活中的疲劳 疲劳，顾名思义就是疲乏的意思。我们都知道，一个人经过长时间紧张的劳动都会感到疲劳。

3 其实，材料和人体一样也会有疲劳，特别是金属材料。但人体疲劳和材料疲劳有着本质的差别。人体的疲劳经过适当的休息后，可以得到恢复。然而，材料一旦疲劳后，就会产生破坏……

4 材料中的疲劳 疲劳，材料、零件、构件在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤而产生裂纹，经一定循环次数后，裂纹扩展突然完全断裂的过程。

5 疲劳破坏具有严重的威胁性!

6 疲劳破坏过程 疲劳裂纹形成 微观裂纹生长 宏观裂纹扩展 最后断裂 材料疲劳破坏过程示意图

7 怎样进行抗疲劳设计 疲劳破坏在各个工业部门中普遍存在，具有严重的威胁性。但如果构件按抗疲劳设计思想设计是可以避免的。目前主要有下面两种抗疲劳设计方法： 总寿命法：通过控制应力幅或应变幅来获得初始无裂纹（和具有名义光滑表面）的实验室试样产生疲劳破坏所需的应力循环数或应变循环数。 损伤容限法：考虑到实际的结构件在生产、使用和维护中意外损伤，在出厂前就可能存在缺陷，所以这种方法计算的是主裂纹从一原始裂纹尺寸扩展到某一临界尺寸所需要的疲劳循环数。

8 工程构件疲劳各阶段和相应的疲劳寿命描述方法示意图
怎样进行疲劳试验——实验室阶段 MTS810疲劳试验机 工程构件疲劳各阶段和相应的疲劳寿命描述方法示意图

9 疲劳诊断——试验结果分析 通过某一疲劳加载条件 解剖 光滑圆棒试样

10 疲劳诊断——试验结果分析 SEM 钛合金疲劳样 裂纹萌生 裂纹扩展——辉纹 瞬断

11 疲劳诊断——试验结果分析 扫描电镜观察， 疲劳后的微裂纹 透射电镜观察， 疲劳后的位错组态 钛合金疲劳样

12 怎样进行疲劳试验——工程应用阶段 波音787机体在模拟飞行条件下的整体疲劳测试

13 非金属的疲劳现象 疲劳无处不在！！ 木材 橡胶 是不是只有金属和合金才会发生疲劳破坏呢？不，绝大多数的非金属也同样存在着疲劳问题。
混凝土 木材 复合材料 橡胶 塑料 非金属疲劳 承受交变载荷的工程构件，绝大多数是金属及其合金，所以疲劳问题常常是和金属联系在一起的。 是不是只有金属和合金才会发生疲劳破坏呢？不，绝大多数的非金属也同样存在着疲劳问题。 疲劳无处不在！！

14 参考书籍： 《奇妙的疲劳现象》曾春华 编著 《材料的疲劳》王中光 等译 《断口学》钟群鹏、赵子华 编著 Thank You!