極限屈服應(yīng)力的案例
材料力學(xué)性能解析：屈服強(qiáng)度、強(qiáng)度極限、彈性極限與硬化指數(shù)
屈服強(qiáng)度（Yield Strength）
屈服強(qiáng)度是材料在受力過程中開始發(fā)生不可逆塑性變形的應(yīng)力值。
這一概念基于材料的彈塑性行為，即在一定的應(yīng)力下，材料會發(fā)生可逆的塑性變形，而不會永久性地改變形狀。
通過拉伸試驗(yàn)，我們可以繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其中屈服強(qiáng)度是曲線上的起點(diǎn)。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
2. 強(qiáng)度極限（Ultimate Strength）
強(qiáng)度極限是材料在極端負(fù)載下所能承受的最大應(yīng)力。
它標(biāo)志著材料的極限強(qiáng)度，即當(dāng)材料達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，將無法繼續(xù)保持其結(jié)構(gòu)完整。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
3. 材料彈性極限（Elastic Limit）
材料彈性極限是材料在受力后仍能夠恢復(fù)原狀的最大應(yīng)力點(diǎn)。
在這個(gè)點(diǎn)之前，材料遵循胡克定律，即應(yīng)力和應(yīng)變成正比。超過材料彈性極限后，材料將發(fā)生不可逆的塑性變形。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
4. 材料硬化指數(shù)（Strain Hardening Exponent）
材料硬化指數(shù)描述了材料在塑性變形過程中硬度的增加程度。它是應(yīng)變硬化率與應(yīng)變的關(guān)系中的指數(shù)。硬化指數(shù)越大，材料在塑性變形后的硬度增加越快。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
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展開 ABAQUS中mises應(yīng)力云圖顯示的最大值還不到屈服應(yīng)力值為啥還有PEEQ值
ABAQUS中mises應(yīng)力云圖顯示的最大值還不到屈服應(yīng)力值為啥還有PEEQ值，PEEQ云圖有變形值
ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
此時(shí)，形式上將主應(yīng)力的某一綜合值與材料單向拉伸軸向拉壓許用應(yīng)力比較，這個(gè)綜合值就是等效應(yīng)力——equivalent stress。
03
最大切應(yīng)力理論
該理論認(rèn)為，引起材料屈服的主要因素是最大切應(yīng)力，不論何種狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的最大切應(yīng)力，則認(rèn)為材料屈服。
04
畸變能理論
該理論認(rèn)為，彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形，荷載做功、彈性體變形儲能，稱之為應(yīng)變能（分為畸變能和體積的改變能）。引起材料屈服的主要因素是畸變能密度，無論何種狀態(tài)，只要畸變能密度達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的畸變能密度，材料就屈服。
對于各向同性材料的屈服準(zhǔn)則
01
屈雷斯加屈服準(zhǔn)則
當(dāng)材料中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，材料發(fā)生屈服。該臨界值取決于材料在變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)。
展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
02
最大拉應(yīng)變理論
該理論認(rèn)為，引起材料破壞的主要因素，是最大拉應(yīng)變。無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)變達(dá)到材料拉伸斷裂時(shí)的最大應(yīng)變值，則材料斷裂。此時(shí)，形式上將主應(yīng)力的某一綜合值與材料單向拉伸軸向拉壓許用應(yīng)力比較，這個(gè)綜合值就是等效應(yīng)力——equivalent stress。
03
最大切應(yīng)力理論
該理論認(rèn)為，引起材料屈服的主要因素是最大切應(yīng)力，不論何種狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的最大切應(yīng)力，則認(rèn)為材料屈服。
04
畸變能理論
該理論認(rèn)為，彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形，荷載做功、彈性體變形儲能，稱之為應(yīng)變能（分為畸變能和體積的改變能）。引起材料屈服的主要因素是畸變能密度，無論何種狀態(tài)，只要畸變能密度達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的畸變能密度，材料就屈服。
對于各向同性材料的屈服準(zhǔn)則
01
屈雷斯加屈服準(zhǔn)則
當(dāng)材料中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，材料發(fā)生屈服。
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ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
其中，某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力數(shù)值，就是其第一主應(yīng)力數(shù)值。
02
最大拉應(yīng)變理論
該理論認(rèn)為，引起材料破壞的主要因素，是最大拉應(yīng)變。無論何種狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)變達(dá)到材料拉伸斷裂時(shí)的最大應(yīng)變值，則材料斷裂。此時(shí)，形式上將主應(yīng)力的某一綜合值與材料單向拉伸軸向拉壓許用應(yīng)力比較，這個(gè)綜合值就是等效應(yīng)力——equivalent stress。
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最大切應(yīng)力理論
該理論認(rèn)為，引起材料屈服的主要因素是最大切應(yīng)力，不論何種狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的最大切應(yīng)力，則認(rèn)為材料屈服。
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畸變能理論
該理論認(rèn)為，彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形，荷載做功、彈性體變形儲能，稱之為應(yīng)變能（分為畸變能和體積的改變能）。引起材料屈服的主要因素是畸變能密度，無論何種狀態(tài)，只要畸變能密度達(dá)到材料單向拉伸屈服時(shí)的畸變能密度，材料就屈服。
對于各向同性材料的屈服準(zhǔn)則
01
屈雷斯加屈服準(zhǔn)則
當(dāng)材料中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，材料發(fā)生屈服。
展開 將應(yīng)力拖到屈服面上程序代碼
Mises屈服的Chaboche運(yùn)動硬化背應(yīng)力詳細(xì)推導(dǎo)過程 ￥15
鑒于目前國內(nèi)外很多書上關(guān)于Chaboche運(yùn)動硬化背應(yīng)力只是給出了一個(gè)表達(dá)式的具體形式而其具體推導(dǎo)過程并沒有給出，這造成很多小伙伴在科研的時(shí)候很疑惑，因此我把詳細(xì)的推導(dǎo)過程給了出來，希望能幫助到大家。
針對平面應(yīng)力問題的YLD2000-2D屈服準(zhǔn)則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實(shí)現(xiàn)
Barlat在2003年提出了專門針對平面應(yīng)力問題的各向異性屈服準(zhǔn)則，該屈服準(zhǔn)則對于各向異性材料具有很高的精度，得到了廣泛的應(yīng)用。
YLD2000-2D屈服面示意圖
Yld2000-2d屈服準(zhǔn)則由下式給出
其中
矩陣X′和X″的元素分別由柯西應(yīng)力的下列線性變換獲得
L′和L″的分量由下式求得
積分算法采用徑向返回算法，該方法是穩(wěn)健和精確的。
當(dāng)彈性試算超出屈服面時(shí)，則需要進(jìn)行塑性修正
使其滿足
公式9可以通過牛頓法進(jìn)行迭代求解。
計(jì)算的應(yīng)力應(yīng)變曲線如下圖所示
B, F. Barlat A , et al. "Plane stress yield function for aluminum alloy sheets—part 1: theory." International Journal of Plasticity 19. 9(2003):1297-1319.
王海波, 萬敏, 閻昱,等. 屈服準(zhǔn)則在有限元軟件中實(shí)現(xiàn)的正確性驗(yàn)證[J]. 固體力學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 031(002):173-180.
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展開 SolidWorks 案例研究 | 壓力容器的疲勞分析
5、運(yùn)行靜態(tài)壓力算例
通過圖解我們可以看到壓力容器得熱應(yīng)力非常高，最大值接近1034Mpa，已經(jīng)超出了材料的屈服極限505Mpa。同樣我們可以觀察到超出屈服極限的應(yīng)力位于螺栓頭和螺母的連接部位附近。由于這是假定的螺栓接頭的位置，因此這個(gè)部位的應(yīng)力集中是不真實(shí)，將它忽略（這里可能需要對螺栓接頭進(jìn)行更詳細(xì)的仿真）。
6、查看應(yīng)力結(jié)果的細(xì)節(jié)
縮放視圖至高應(yīng)力區(qū)域，探測這些關(guān)鍵區(qū)域的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)離應(yīng)力集中區(qū)域的應(yīng)力都小于材料的屈服極限。對高周疲勞而言，應(yīng)力必須保持低于材料的屈服極限。
7、創(chuàng)建疲勞分析算例，定義負(fù)載為“已定義周期的恒定高低幅度事件”
添加熱應(yīng)力負(fù)載，右鍵單擊【負(fù)載】并選擇【添加事件】，在周期中輸入“2000000”。在【負(fù)載類型】中選擇【基于零（LR=0）】，這里之所以使用基于零的負(fù)載類型，是因?yàn)闊彷d荷分布于0~1471.8W/㎡之間。
添加靜應(yīng)力負(fù)載，在【周期】中輸入“1900000”，【加載比率】輸入“-0.02”，壓力載荷P分布于0.066-3.3Mpa之間。載荷比例與應(yīng)力比例相似，應(yīng)力比例的計(jì)算公式為R=Smin/Smax，所以載荷比例為LR=Pmin/Pmax=0.066/3.3=0.02。在本疲勞分析實(shí)例中，螺栓連接的預(yù)緊力作為附加載荷應(yīng)該考慮進(jìn)來，因?yàn)樗鼤a(chǎn)生局部應(yīng)力。
8、指定材料
靜態(tài)算例中選定的材料屬性會傳遞到疲勞算例中。如果已有材料數(shù)據(jù)不包含疲勞曲線，則用戶需要自己輸入一條合適的曲線。
編輯
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9、查看并更改疲勞算例的屬性
右鍵單擊算例名稱，選擇【屬性】。
展開 實(shí)用疲勞理論入門介紹
一、疲勞的基本概念
1、疲勞的定義
疲勞損傷發(fā)生在受交變應(yīng)力（或應(yīng)變）作用的零件和構(gòu)件，零件和構(gòu)件在低于材料屈服極限的交變應(yīng)力（或應(yīng)變）的反復(fù)作用下，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)以后，在應(yīng)力集中部位萌生裂紋，裂紋在一定條件下擴(kuò)展，最終突然斷裂，這一失效過程稱為疲勞破壞。
2、疲勞破壞的特征
材料力學(xué)是根據(jù)靜力試驗(yàn)來確定材料的機(jī)械性能（比如彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限）的，這些機(jī)械性能沒有充分反映材料在交變載荷作用下的特性。因此，在交變載荷作用下工作的零件和構(gòu)件，如果還是按靜載荷去設(shè)計(jì)，在使用過程中往往就會發(fā)生突如其來的破壞。
3、疲勞破壞與傳統(tǒng)的靜力破壞有著許多明顯的本質(zhì)區(qū)別：
靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞；疲勞破壞是多次反復(fù)載荷作用下產(chǎn)生的破壞，它不是短期內(nèi)發(fā)生的。
當(dāng)靜應(yīng)力小于屈服極限或強(qiáng)度極限時(shí)，不會發(fā)生靜力破壞；而交變應(yīng)力在遠(yuǎn)小于靜強(qiáng)度極限，甚至小于屈服極限的情況下，疲勞破壞就可能發(fā)生。
靜力破壞通常有明顯的塑性變形產(chǎn)生；疲勞破壞通常沒有外在宏觀的顯著塑性變形跡象，即便是塑性良好的金屬也這樣，就象脆性破壞一樣，事先不易覺察出來，這表明疲勞破壞具有更大的危險(xiǎn)性。
在靜力破壞的斷口上，通常只呈現(xiàn)粗粒狀或纖維狀特征；而在疲勞破壞的斷口上，總是呈現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域特征，一部分是平滑的，另一部分是粗粒狀或纖維狀。因?yàn)槠谄茐臅r(shí)，首先在某一點(diǎn)產(chǎn)生微小的裂紋，其起點(diǎn)叫“疲勞源”，裂紋從疲勞源開始，逐漸向四周擴(kuò)展。由于反復(fù)變形，裂開的兩個(gè)面時(shí)而擠緊，時(shí)而松開，這樣反復(fù)摩擦，形成一個(gè)平滑區(qū)域。在交變載荷繼續(xù)作用下，裂紋逐漸擴(kuò)展，承載面積逐漸減少，當(dāng)減少到材料或構(gòu)件的靜強(qiáng)度不足時(shí)，就會在某一載荷作用下突然斷裂，其斷裂面呈粗粒狀或纖維狀。
展開 基于workbench19.2的金屬材料拉伸仿真 ￥5
設(shè)置材料參數(shù)如下：楊氏模量2E11 Pa，泊松比0.325，屈服極限（Tensile Yield Strength）350Mpa，強(qiáng)度極限（Tensile Ultimate Strength）516Mpa。塑性階段采用Multilinear Kinematic hardening(多線性隨動強(qiáng)化模型)材料本構(gòu)關(guān)系模型，用列表形式輸入應(yīng)力與塑性應(yīng)變。（關(guān)于Multilinear Kinematic hardening(多線性隨動強(qiáng)化模型)材料模型的介紹可
可用電子拉力機(jī)對小試件做力學(xué)性能試驗(yàn)來確定的。通過試驗(yàn)可以得到上述材料應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。注意試驗(yàn)得到的是總應(yīng)變，而在上面材料模型中需要的是Plastic Strain，所以還需將試驗(yàn)所得的總應(yīng)變減去對應(yīng)的彈性應(yīng)變（即屈服點(diǎn)之后的每一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的總應(yīng)變減去這個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的彈性應(yīng)變，其中彈性應(yīng)變=應(yīng)力/彈性模量，這里不考慮其他因素影響近似認(rèn)為總應(yīng)變=彈性應(yīng)變+塑性應(yīng)變）。
有限元模型
載荷邊界設(shè)置
如果拉力過小會出現(xiàn)試件根本拉不到屈服階段，如果過大則會導(dǎo)致應(yīng)力范圍超過之前設(shè)定的范圍，而出現(xiàn)計(jì)算出錯。這里可用理論公式計(jì)算：最大拉力=應(yīng)力*截面積，屈服極限應(yīng)力對應(yīng)拉力為27475N，強(qiáng)度極限應(yīng)力對應(yīng)的拉力為40506N。拉力應(yīng)處于27475N和40506N之間（如果考慮應(yīng)力集中因素可適當(dāng)降低最大拉力）。
由上面的計(jì)算可知拉力為27475N可以達(dá)到屈服極限，40506N可以達(dá)到強(qiáng)度極限。那0-27475N為線彈性階段這里設(shè)置了3步載荷，27475N-40506N為屈服階段設(shè)置了7步載荷。（本例后面9步載荷都為自動時(shí)間步長，應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)點(diǎn)一共42個(gè)）。
結(jié)果后處理
求解樣件的位移和等效應(yīng)力，最大等效應(yīng)力隨時(shí)間的變化曲線圖如下圖所示。
展開 
基于Inspire的發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)復(fù)合支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
圖8 一階模態(tài)頻率
對支架系統(tǒng)施加六向靜力沖擊載荷，原支架與拓?fù)鋬?yōu)化支架應(yīng)力結(jié)果如表3所示。在相同載荷工況下，拓?fù)鋬?yōu)化支架的應(yīng)力高于原支架，說明隨著材料的減少，拓?fù)鋬?yōu)化支架的強(qiáng)度有所降低。兩支架在向上的沖擊載荷工況下受到的Mises應(yīng)力最大，應(yīng)力如圖9所示。兩支架的最大Mises應(yīng)力值分別為189 MPa和222 MPa，均低于所應(yīng)用材料QT450的屈服應(yīng)力極限310MPa，支架應(yīng)力滿足要求。
圖9 向上沖擊載荷工況Mises應(yīng)力
表3 支架在各向沖擊下應(yīng)力計(jì)算結(jié)果
沖擊
方向
原結(jié)構(gòu)最大Mises應(yīng)力(MPa)
新結(jié)構(gòu)最大Mises應(yīng)力(MPa)
向上
189
222
向下
130
205
向左
177
160
向右
104
181
向前
155
200
向后
160
206
5 結(jié)語
（1）拓?fù)鋬?yōu)化后發(fā)動機(jī)懸置與發(fā)電機(jī)支架的質(zhì)量減少25%，節(jié)約了零件材料成本，減輕了整機(jī)質(zhì)量，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。
（2）優(yōu)化后支架一階模態(tài)頻率數(shù)值為158Hz，高于發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速對應(yīng)的激振頻率115Hz，模態(tài)滿足要求。
（3）優(yōu)化后支架的最大Mises應(yīng)力值為222MPa，低于所應(yīng)用材料QT450的屈服應(yīng)力極限310MPa，應(yīng)力滿足要求。
（4）拓?fù)鋬?yōu)化支架各板塊去除材料較多，鑄造模具開發(fā)難度大，在大批量生產(chǎn)中，節(jié)約制造成本較明顯。
展開 SimSolid在某載貨汽車車架上靜載分析的應(yīng)用
圖3 滿載彎曲工況下應(yīng)變圖
圖4 滿載彎曲情況下的應(yīng)力圖
圖3、圖4為車架在滿載彎曲工況下的應(yīng)變、應(yīng)力圖，最大變形量為0.621mm；最大應(yīng)力值為70.632MPa。
滿載扭轉(zhuǎn)工況時(shí)，約束左前輪x、y、z方向平動，右前輪y、z方向平動，左后輪x、z方向平動，釋放左后輪y向旋轉(zhuǎn)，釋放右后輪；載荷同彎曲。計(jì)算結(jié)果如圖5、圖6。
圖5 滿載扭轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)變圖
圖6 滿載扭轉(zhuǎn)工況下的應(yīng)力圖
圖5、圖6為滿載扭轉(zhuǎn)工況下的車架應(yīng)變、應(yīng)力圖，最大變形量5.894mm；最大應(yīng)力值為189.2MPa，此時(shí)行駛車輛一側(cè)車輪會懸空，所以懸空處應(yīng)變會變大。
緊急制動工況時(shí)，約束左前輪和左后輪的x、y、z的平動，右前輪和右后輪y、z方向的平動，載荷同彎曲。計(jì)算結(jié)果如圖7、圖8所示。
圖7 緊急制動工況下的應(yīng)變圖
圖8 緊急制動工況下的應(yīng)力圖
圖7、圖8為車架在緊急制動工況下的應(yīng)變、應(yīng)力圖，最大變形值為0.598mm；最大應(yīng)力值為71.597MPa。
由以上云圖可以看出：車架的最大應(yīng)力為189.2MPa，發(fā)生部位如圖6所示；車架其他部位應(yīng)力都遠(yuǎn)小于189.2MPa，而B550L鋼板的屈服極限是355MPa，車架上應(yīng)力小于材料屈服極限應(yīng)力，滿足強(qiáng)度要求；而車架最大位移大約為5.894mm，發(fā)生部位如圖5所示。以上分析結(jié)果表明：車架強(qiáng)度滿足要求。
5.過程感受
由于本人剛開始接觸有限元仿真，目前僅對ANSYS Workbench有非常有限的了解，可以說Simsolid是自己真正獨(dú)立分析的第一款軟件。
展開 《Nature》金屬所：金屬疲勞領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展！
疲勞通常指反復(fù)施加循環(huán)載荷(遠(yuǎn)小于材料的屈服應(yīng)力極限)而引起的一種材料弱化過程。實(shí)際服役過程中約90%金屬構(gòu)件的失效均由疲勞斷裂引起，其原因是材料在循環(huán)加載過程中微觀結(jié)構(gòu)不斷變化、遭受嚴(yán)重且不可逆轉(zhuǎn)的累積損傷，從而導(dǎo)致材料循環(huán)硬化或軟化直至最終失效。金屬材料的非穩(wěn)定循環(huán)響應(yīng)及疲勞壽命強(qiáng)烈依賴于其疲勞歷史，實(shí)際復(fù)雜循環(huán)載荷服役條件下金屬構(gòu)件的疲勞失效和壽命預(yù)測更加困難。因此，抗疲勞損傷材料發(fā)展的重大瓶頸問題就是如何減小或抑制循環(huán)變形過程中微觀結(jié)構(gòu)局域化和不可逆損傷。
最近，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室盧磊研究員研究組和美國布朗大學(xué)高華健教授研究組合作在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)具有晶體學(xué)對稱結(jié)構(gòu)的納米孿晶金屬不但具有循環(huán)穩(wěn)定響應(yīng)而且疲勞累計(jì)損傷非常有限。這種具有獨(dú)特的穩(wěn)定循環(huán)響應(yīng)特征和有限累計(jì)損傷的納米結(jié)構(gòu)為發(fā)展抗疲勞損傷的高性能工程金屬材料提供了新思路。該成果發(fā)表在《Nature》（2017年10月30日在線）。
論文鏈接：
https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/pdf/nature24266.pdf
研究人員利用直流電解沉積技術(shù)成功制備了塊體擇優(yōu)取向納米孿晶純銅樣品。通過傳統(tǒng)拉-壓變幅應(yīng)變控制疲勞實(shí)驗(yàn)研究了該樣品的相關(guān)循環(huán)應(yīng)力響應(yīng), 發(fā)現(xiàn)在恒定應(yīng)變幅下，其應(yīng)力響應(yīng)迅速穩(wěn)定（既不硬化也不軟化）；尤為重要的是，當(dāng)應(yīng)變幅階梯式遞進(jìn)增加以及隨后階梯式遞進(jìn)減小時(shí)，該樣品的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)完全可逆，即當(dāng)應(yīng)變幅恒定時(shí)，應(yīng)力和應(yīng)變具有一一對應(yīng)關(guān)系，且循環(huán)滯后環(huán)完全重合（圖1）。
圖1. 納米孿晶Cu與歷史無關(guān)的穩(wěn)定循環(huán)響應(yīng)行為。
展開 焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基本理論
在靜荷載作用下，構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力稱為靜應(yīng)力。相反，若構(gòu)件在荷載作用下，體內(nèi)各點(diǎn)有明顯的加速度，或者荷載隨時(shí)間有顯著的變化，這類荷載稱為動荷載。
交變應(yīng)力工程中的某些構(gòu)件工作時(shí)，其力往往隨時(shí)間作周期性變化，這種應(yīng)力稱為交變應(yīng)力。
7、疲勞破壞的特點(diǎn)
（1）交變應(yīng)力下材料發(fā)生破壞時(shí)的最大應(yīng)力，一般低于靜荷載作用的強(qiáng)度極限，有時(shí)甚至低于屈服極限（低應(yīng)力破壞）。
（2）無論是脆性材料還是塑性材料，在交變應(yīng)力作用下，均表現(xiàn)為脆性斷裂，沒有明顯的塑性變形。
（3）材料發(fā)生破壞時(shí)，交變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)與應(yīng)力的大小有關(guān)，應(yīng)力越大，循環(huán)次數(shù)越少。
（4）斷裂面上有裂紋的起源點(diǎn)和兩個(gè)明顯不同的區(qū)域，即光滑區(qū)域和粗糙區(qū)域，如圖所示。
8、疲勞破壞的過程：構(gòu)件的疲勞破壞，實(shí)質(zhì)上是裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展和最后斷裂的全過程。
三個(gè)階段組成：1）在應(yīng)力集中處產(chǎn)生初始疲勞裂紋；2）裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展；3）結(jié)構(gòu)斷裂。
疲勞破壞是積累損傷的結(jié)果。缺陷→微觀裂紋→宏觀裂紋。
9、影響焊接接頭疲勞強(qiáng)度的因素：
（1）應(yīng)力集中的影響：對接焊縫由于形狀變化不大，因此，它的應(yīng)力集中比其它形式的接頭要小； T形(十字)接頭的疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對接接頭。在搭接接頭中，由于其應(yīng)力集中很嚴(yán)重，其疲勞強(qiáng)度也是很低的。
（2）殘余應(yīng)力的影響：殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的影響，取決于殘余應(yīng)力的分布狀態(tài)。在工作應(yīng)力較高的區(qū)域，如應(yīng)力集中處，受彎曲構(gòu)件的外緣，殘余應(yīng)力是拉伸的，則它降低疲勞強(qiáng)度；反之，若該處存在壓縮殘余應(yīng)力，則提高疲勞強(qiáng)度。另外殘余應(yīng)力對疲勞強(qiáng)度的影響，還與應(yīng)力集中程度、應(yīng)力循環(huán)特征以及循環(huán)次數(shù)等因素有關(guān)，特別是應(yīng)力集中系數(shù)越高，殘余應(yīng)力影響越顯著。
（3）缺陷的影響：焊接缺陷對疲勞強(qiáng)度的影響大小與缺陷的種類、尺寸、方向和位置有關(guān)。
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