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金属疲劳破坏机理《金属力学性能测试》导语理解疲劳破坏机理，不仅对于预测和防止金属结构的早期失效至关重要，更是提升工程安全性、延长设备使用寿命的关键所在。疲劳破坏机理疲劳破坏定义在远低于材料强度极限甚至低于屈服极限的交变应力作用下形成微小损伤，并在微小损伤逐渐积累达到一定程度而发生失效破坏的现象。一般可分为三个阶段疲劳裂纹的萌生疲劳裂纹扩展疲劳失稳断裂疲劳源区疲劳裂纹扩展区瞬时断裂区裂纹起源于高应力的局部，一般来说，有两个部位可能出现高应力。疲劳裂纹萌生机理裂纹源疲劳裂纹成核通常从材料缺陷、夹杂物或表面加工痕迹等应力集中处开始。切口缺陷开孔台阶应力集中处疲劳裂纹萌生机理裂纹源切口缺陷开孔台阶应力集中处01.应力集中处材料或结构中通常会存在缺陷、夹杂，或者孔、切口、台阶等。02.材料或构件表面若材料无明显内部瑕疵，裂纹则倾向于在表面形成，因表面承受较高应力且常有微小不平，利于塑性变形。疲劳裂纹萌生机理材料或结构表面表面划伤表面坑洞疲劳裂纹萌生机理循环载荷下滑移驻留滑移带形成挤入和挤出，表面粗糙度增大疲劳裂纹萌生疲劳裂纹扩展机理裂纹扩展可分为两个阶段。从第1阶段向第2阶段转变所对应的裂纹尺寸主要取决于材料和应力水平。第1阶段裂纹扩展的尺寸虽然很小，但是对寿命的贡献很大。裂纹扩展的两个阶段45°微裂纹拉应力拉应力Laird（莱尔德）“塑性钝化模型”过程示意图疲劳裂纹扩展机理与第1阶段相比，第2阶段的裂纹扩展更便于观察。可利用Laird（莱尔德）“塑性钝化模型”进行描述。裂纹扩展过程的解释疲劳裂纹扩展机理疲劳断口的贝纹线TC4钛合金疲劳辉纹疲劳裂纹的失稳扩展疲劳裂纹扩展到某临界长度时，将发生失稳扩展而导致迅速断裂。这一阶段是构件寿命的最后阶段。失稳扩展由材料韧性，裂纹尺寸和应力水平等因素综合决定。失稳扩展到断裂这一短暂过程对于寿命的贡献是可以忽略的。疲劳破坏与静力破坏的区别（1）疲劳破坏是多次重复载荷作用下产生的破坏，它是较长期的交变应力作用的结果。（2）疲劳破坏大多为无明显塑性变形的断裂，与脆性破坏很类似。（3）疲劳破坏的断口上，总是呈现两个区域：一部分是暗淡光滑区，也即疲劳裂纹发生和扩展区；另一部分是光亮晶粒状区，也即快速断裂区。（4）疲劳抗力具有统计性质。疲劳破坏与静力破坏的区别塑性和脆性断口对比低周疲劳断口暗淡光滑区光亮晶粒状区金属疲劳概述要重视那些看似微不足道的日常积累，无论是学习上的小疏忽还是生活中的小失误，都可能成为最终

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