如何提高材料的抗疲勞,如何提高抗疲勞能力

2022-03-04 22:27:51 字數 4610 閱讀 6252

1樓:睢喆

首先,讓我們瞭解一下疲勞的定義。疲勞是指材料在低於拉伸強度極限的交變應力(或應變)的反覆作用下,材質逐漸劣化,逐漸萌生出疲勞裂紋,引起材料的失效。

材料疲勞失效問題在材料的使用過程中是需要特別注意的,我們必須瞭解疲勞的性質以及疲勞破壞的具體過程,找到提高疲勞強度的方法,在材料的使用過程中不斷運用,儘量減少機械部件的疲勞失效,這是我們研究這個問題的最終目標。下面將對疲勞的性質、疲勞破壞以及怎樣提高疲勞強度做一個簡單的描述:

1疲勞的三個性質

1)疲勞中的損傷性

由於材料本身性質的不同,我們無法對每個材料都作出幾何學上的描述;而對於它們的演變,也由於微觀測量和巨集觀力學量之間量級懸殊,也不能直接用於結構分析。

所以我們從熱力學出發,由於損傷變數是一種內部變數,物質形態對於外力、溫度、時間因素的依賴性隱含在內部變數對其他獨立熱力學變數的關係式演化方程中,所以這種內變數可用來描述損傷場的發展、演變。而對於唯象的損傷力學來說,可以認為應力、應變及其組合量如應變能密度等是控制損傷過程一級本質的物理量。

2)疲勞中的概率統計性

疲勞損傷動態過程是一個隨機過程,因而它的疲勞壽命或疲勞強度表現出概率統計性。

金屬材料組織本身的散亂是導致它損傷的散亂和疲勞壽命散亂的一個主要原因,組織的散亂又在於它的不均勻性,包括諸多的因素,作為近似可以將這些因素統一起來進行統計處理。

3)疲勞損傷中的區域性性

疲勞損傷中的區域性性現象,主要表現在疲勞失效首先在最薄弱環節處產生,這一事實是和疲勞中的隨機概率性密切相關的;從疲勞壽命所遵從的weibull分佈來看,其本身的物理背景也充分體現了疲勞損傷的區域性性。

2疲勞破壞的三個階段

1)裂紋形成階段

在交變應力作用下,最高應力區金屬晶體滑移帶開裂成微觀裂紋,形成疲勞源區。

2)裂紋擴充套件階段

在交變應力作用下,裂紋尖端因應力集中而逐漸擴充套件,裂紋兩面不斷研磨形成光滑區,即裂紋擴充套件區。

3)瞬時斷裂階段

隨著裂紋的不斷擴充套件,截面削弱直至強度不足而突然斷裂,形成斷口的粗糙區,塑性材料表現為纖維狀,脆性材料表現為結晶狀。

3提高金屬結構疲勞強度的措施

1)合理設計構件的外形

構件截面改變越激烈,應力集中係數就越大。工程上常採用改變構件外形尺寸的方法來減小應力集中。設計構件外形時,應儘量避免帶有尖角的孔和槽,在各類配合中採用緩和的方式。

2)提高構件的表面加工質量

一般構件表面的應力都很大,同時由於加工的原因,構件表層的刀痕或損傷處,又將引起應力集中。因此,對疲勞強度要求高的構件,應採用精加工方法,以獲得較高的表面質量。

3)提高構件表面強度

常用方法有表面熱處理和表面機械強化兩種方法。表面熱處理通常採用高頻淬火、滲碳、氰化、氮化等措施,以提高構件表層材料的抗疲勞強度能力。表面機械強化通常採用對構件表面進行滾壓、噴丸等,是使構件表面形成預壓應力層,以降低最容易形成疲勞裂紋的拉應力,從而提高表層強度。

在對材料疲勞有了部分了解後,希望可以將此運用到材料的製作過程當中去,儘量減少由於材料疲勞而導致的失效問題。

2樓:匿名使用者

提高材料的抗疲勞強度應採取幾個方面的措施:外形合理化,選擇比較平緩的過渡圓角半徑,避免應力集中;採用精加工的方法提高構件的表面質量,避免應力集中;提高表面強度,採用表面淬火、滲碳、滲氮、氰化的方法提高表層材料的抗疲勞強度。

3樓:**

回答綜述採取這些措施來提高零件的疲勞強度:首先選用高強度的金屬材料。再者合理的零件結構、形狀設計。

避免應力集中。還要選用合理的熱處理,消除材料內應力。也要降低表面粗糙度,提高表面質量,可以消除初始裂紋存在的可能性。

例如,大型發動機的重要緊固螺栓,表面粗糙度ra1.6(螺帽除外)。最好強力拋丸,強化表面。

疲勞強度:

疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用而不會產生破壞的最大應力,稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上,金屬材料並不可能作無限多次交變載荷試驗。簡介機械零件,如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等,在工作過程中各點的應力在交變應力的作用下,雖然零件所承受的應力低於材料的屈服點,但經過較長時間的工作後產生裂紋或突然發生完全斷裂的現象稱為金屬的疲勞。

更多1條

通常採取哪些措施來提高零件的疲勞強度

4樓:援手

1.選用高強度的侍態燃金bai屬du材料。

2.合理的零件結構、形狀

zhi設計。避免dao應力集專中。

3.選用合理的屬熱處理,消除材料內應力。

4.降低表面粗糙度,提高表面質量,可閉昌以消除初始裂紋存老虛在的可能性。例如,大型發動機的重要緊固螺栓,表面粗糙度ra1.6(螺帽除外)。

5.強力拋丸,強化表面。……

如何提高抗疲勞能力

5樓:匿名使用者

早睡早起,高三還在長身體,要保證每天至少六小時的睡眠,一秒也不能少。

中午困,就睡個午覺,不需要太長時間,哪怕只睡著十分鐘,能緩過來就行。

總之,勤鍛鍊,累了就休息。養好精神才能更有效率地學習。

提高材料高周疲勞效能途徑有哪些

6樓:佳悅宛

影響因素

屈服強度

材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關係,一般來說,材料的屈服強度越高,疲勞強度也越高,因此,為了提高彈簧的疲勞強度應設法提高彈簧材料的屈服強度,或採用屈服強度和抗拉強度比值高的材料。對同一材料來說,細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度。

表面狀態

最大應力多發生在彈簧材料的表層,所以彈簧的表面質量對疲勞強度的影響很大。彈簧材料在軋製、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。

材料表面粗糙度愈小,應力集中愈小,疲勞強度也愈高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加,疲勞極限下降。

在同一粗糙度的情況下,不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同,如冷卷彈簧降低程度就比熱卷彈簧小。因為鋼製熱卷彈簧及其熱處理加熱時,由於氧化使彈簧材料表面變粗糙和產生脫碳現象,這樣就降低了彈簧的疲勞強度。

對材料表面進行磨削、強壓、拋丸和滾壓等。都可以提高彈簧的疲勞強度。

疲勞強度

尺寸效應

材料的尺寸愈大,由於各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會導致疲勞效能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。

冶金缺陷

冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在於表面的夾雜物是應力集中源,會導致夾雜物與基體介面之間過早地產生疲勞裂紋。採用真空冶煉、真空澆注等措施,可以大大提高鋼材的質量。

腐蝕介質

彈簧在腐蝕介質中工作時,由於表面產生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應力作用下就會逐步擴充套件而導致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼,疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響,不僅與彈簧受變載荷的作用次數有關,而且與工作壽命有關。

所以設計計算受腐蝕影響的彈簧時,應將工作壽命考慮進去。

在腐蝕條件下工作的彈簧,為了保證其疲勞強度,可採用抗腐蝕效能高的材料,如不鏽鋼、非鐵金屬,或者表面加保護層,如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。實踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。

如何提高金屬材料的剛度和疲勞壽命

7樓:匿名使用者

通過淬火+回火,可以提高材料的剛度與抗疲勞強度。同時材料表面粗糙度小抗疲勞強度會提高。

如何提高自己抗疲勞能力?

8樓:健十**官方客服

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9樓:逆行的雲

西洋參+膳食纖維+蜂王漿

或者西洋參+多維片(補充全部維生素類的)+角鯊烯(男性用)

10樓:匿名使用者

藥物可以解決問題

不過最好的是自己的意志

提高零件疲勞壽命的方法有哪些?

11樓:匿名使用者

通過表面熱處理,表面噴丸 ,改進結構,選擇好的耐疲勞材料 !!你可以參考 高等教育出版社的 機械設計,,謝謝

12樓:匿名使用者

1.選用抗疲勞的材料,如合金鋼。像錳鋼之類。

2.採用鍛打錘鍊的方法制造毛胚。3.

採用熱處理方法提高疲勞強度,如調質。4.消除零件應力集中點,如彎角處用園角過渡,孔邊做成園角。

怎樣提高自己的抗疲勞能力

13樓:

加強體育鍛煉,均衡營養,以求增強體質,增強免疫力,達到提高抗疲勞能力。

14樓:pse認證電源

要先提高自己的身體體質。

15樓:水色空萌

游泳,瑜伽呼吸,增加有氧運動

如何提高材料的機械效能,材料的機械效能指的是什麼?

般都是通過熱處理來提高材料某方面的機械效能。如淬火可以提高材料的硬度 調質 淬火加高溫回火 可以提高材料的穩定性和韌性,改善材料的強度加工效能 表面鍍鉻,可以提高材料的表面硬度和耐磨性,抗腐蝕性 表面離子氮化,也可以提高表面硬度從而提高耐磨性 退夥可以使材料的硬度降低,減少脆性增加韌性 回火可以細化...

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