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疲勞的定義及疲勞試驗的重要性

一、疲勞的定義及疲勞試驗的重要性：在機械工程中，多數(shù)機械零部件都是在循環(huán)載荷作用下工作的，其工作應(yīng)力往往低于材料的屈服強度。零部件在這種循環(huán)載荷下，經(jīng) 過較長時間運行而發(fā)生失效斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞。疲勞破壞是機械零部件早期失效的主要形式。據(jù)統(tǒng)計，約有 80% 以上零部件失效是由疲勞引起的。疲勞斷裂、尤其是高強度材料的疲勞斷裂前，一般不發(fā)生明顯的塑性變形，其中大多數(shù)是突然斷裂，難以檢測和預(yù)防，因而機件的疲勞斷裂會造成很大的經(jīng)濟(jì)以致生命的損失。隨著現(xiàn)代機械向高速和大型化方向發(fā)展，許多零部件在高溫、高壓、重載和腐蝕等惡劣工況下運行，疲勞破壞事故更是層出不窮。因此，研究機械零部件的疲勞強度和推廣疲勞設(shè)計，對提高機械產(chǎn)品的使用可靠性和使用壽命有著十分重要的意義。疲勞強度設(shè)計是建立在實驗基礎(chǔ)上的一門科學(xué)。只有模擬真實的載荷及環(huán)境，對被研制的設(shè)備或零部件進(jìn)行實物試驗，才能正確地評價它們真實的疲勞特性，驗證疲勞設(shè)計的預(yù)期效果。但是，由于整機試驗成本太高，而零部件的疲勞試驗雖不如整機試驗接近實際，卻比用標(biāo)準(zhǔn)試樣更接近工況，所以，關(guān)鍵零部件的疲勞試驗是疲勞設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。在零部件的疲勞試驗中，要消耗大量的零部件試樣，對于不同的設(shè)計方案，又要制作不同結(jié)構(gòu)的試樣，很不方便。所以，一般多用結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行疲勞試驗，以提供疲勞性能數(shù)據(jù)和疲勞設(shè)計數(shù)據(jù)。因此，疲勞試驗在疲勞研究和疲勞設(shè)計中占有舉足輕重的地位。疲勞研究實現(xiàn)的主要目的：1. 精確地估算機械結(jié)構(gòu)的零構(gòu)件的疲勞壽命，簡稱定壽，保證在服役期內(nèi)零構(gòu)件不會發(fā)生疲勞失效。2. 采用經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)和管理措施以延長疲勞壽命，簡稱延壽，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量

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