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鋼結構低周疲勞強度與低周疲勞強度

發布者: 發布時間:2016/4/13 11:30:53 閱讀:次 【字體:

1、低周疲勞強度

早期工程鋼結構的疲勞設計主要是以成勞極限為依據,而且其服役的實際應力水平還遠小于。所以,這類設計必然意味著要求構件有無限壽命。但是,隨著設計觀念的發展,在許多情況下,更要求結構緊湊,重量減輕,允許較大的承載,從而意味著對構件只要求有限壽命。

當然,構件的設計名義應力本身一般不會達到材料的屈服應力,但構件上存在的缺口或類似缺陷的部位可由應力集中面使局部接近、甚至進入了彈塑性狀態。這種較小的局部塑性變形區通常又被廣大彈性區所約束,所以即使實際構件的名義應力處于彈性范圍,其關鍵部位卻已進人彈塑性狀態,且處于控制應變的疲勞過程中。這類股役條件下的疲勞壽命一般小于10周次,正好與高疲勞壽命下限相銜接,因而通常稱之低周成勞。所以,從這個意義上說,低周疲勞試驗一般是指控制總應變范圍中多少包含有塑性應變范圍的疲勞試驗。

由于低周疲勞過程中,材料進入了循環的塑性狀態,所以所涉及的疲勞特性要比高周疲勞涉及的特性夏雜一些,譬如它要涉及到滯后回線、材料的循環應力-應變和應變一壽命響應以及與缺口有關的疲勞壽命評估等問題。

很明顯,低周疲勞強度取決于材料的屈服強度和延展性。對于鋼結構,由于大多數應力循環是在較低的應力水平上,所以它的強度并不完全取決于屈服強度。

2、硬度

表示材料抵擾較共更硬的物體壓入其表面的能力,硬度高,耐磨性能較好,強度較高。一般情況下強度指標和塑性指標是矛盾的,強度高的材料往往塑性差,同一種材料當強度提高時(通過冷加工)塑性常要下降。因而,在選擇鋼材時,必須綜合分析,考慮主要性能指標,又要照顧其他性能指標。

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