疲勞斷裂
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2015-11-06
疲勞斷裂的視頻教程
ANSYS nCode疲勞分析基礎(chǔ)理論和實(shí)踐
適用人群：汽車、航空、核能、電子等行業(yè)設(shè)計(jì)工程師，ANSYS Mechanical的現(xiàn)有客戶，以及所有其他有限元分析軟件的使用者 ANSYS nCode疲勞分析基礎(chǔ)理論和實(shí)踐【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2019-12-17 20:00 全球每年因?yàn)?em>疲勞斷裂造成的經(jīng)濟(jì)損失大于1000億美元，而其中絕大多數(shù)都可以通過(guò)疲勞設(shè)計(jì)得到解決
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基本功能模塊： 結(jié)構(gòu)仿真：靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、傳熱學(xué)分析、熱力學(xué)分析、諧響應(yīng)分析、模態(tài)分析、疲勞分析、斷裂分析、冶金分析、接觸分析、反應(yīng)譜分析等。 流體仿真： 不可壓縮流體仿真、對(duì)流換熱仿真、渦輪機(jī)械仿真、標(biāo)量運(yùn)輸仿真、自由表面流場(chǎng)仿真、大氣流場(chǎng)仿真、流固耦合仿真、拉格朗日粒子仿真等。 水動(dòng)力仿真： 一維水動(dòng)力、二維水動(dòng)力、三位水動(dòng)力等。
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疲勞斷裂的實(shí)例教程
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疲勞與斷裂的概念
1、疲勞：金屬材料在應(yīng)力或應(yīng)變的反復(fù)作用下發(fā)生的性能變化稱為疲勞；
2、疲勞斷裂：材料承受交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)，引起的局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷的不斷地發(fā)展，使材料的力學(xué)性能下降，最終導(dǎo)致產(chǎn)品或材料的完全斷裂，這個(gè)過(guò)程稱為疲勞斷裂。也可簡(jiǎn)稱為金屬的疲勞。引起疲勞斷裂的應(yīng)力一般很低，疲勞斷裂的發(fā)生，往往具有突發(fā)性、高度局部性及對(duì)各種缺陷的敏感性等特點(diǎn)。
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疲勞斷裂的分類
1、高周疲勞與低周疲勞
如果作用在零件或構(gòu)件的應(yīng)力水平較低，破壞的循環(huán)次數(shù)高于10萬(wàn)次的疲勞，稱為高周疲勞。
例如彈簧、傳動(dòng)軸、緊固件等類產(chǎn)品一般以高周疲勞見(jiàn)多。
作用在零件構(gòu)件的應(yīng)力水平較高，破壞的循環(huán)次數(shù)較低，一般低于1萬(wàn)次的疲勞，稱為低周疲勞。例如壓力容器，汽輪機(jī)零件的疲勞損壞屬于低周疲勞 。
2、應(yīng)力和應(yīng)變來(lái)分析
應(yīng)變疲勞——高應(yīng)力，循環(huán)次數(shù)較低，稱為低周疲勞；
應(yīng)力疲勞——低應(yīng)力，循環(huán)次數(shù)較高，稱為高周疲勞。
展開(kāi) No.1 疲勞與斷裂的概念
1.疲勞：金屬材料在應(yīng)力或應(yīng)變的反復(fù)作用下發(fā)生的性能變化稱為疲勞。
2.疲勞斷裂：材料承受交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)，引起的局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷的不斷地發(fā)展，使材料的力學(xué)性能下降，最終導(dǎo)致產(chǎn)品或材料的完全斷裂，這個(gè)過(guò)程稱為疲勞斷裂，也可簡(jiǎn)稱為金屬的疲勞。
引起疲勞斷裂的應(yīng)力一般很低，疲勞斷裂的發(fā)生，往往具有突發(fā)性、高度局部性及對(duì)各種缺陷的敏感性等特點(diǎn)。
No.2 疲勞斷裂的分類
1.高周疲勞與低周疲勞
如果作用在零件或構(gòu)件的應(yīng)力水平較低，破壞的循環(huán)次數(shù)高于10萬(wàn)次的疲勞，稱為高周疲勞。例如彈簧、傳動(dòng)軸、緊固件等類產(chǎn)品一般以高周疲勞見(jiàn)多。
作用在零件構(gòu)件的應(yīng)力水平較高，破壞的循環(huán)次數(shù)較低，一般低于1萬(wàn)次的疲勞，稱為低周疲勞。例如壓力容器，汽輪機(jī)零件的疲勞損壞屬于低周疲勞 。
2.應(yīng)力和應(yīng)變分析
應(yīng)變疲勞——高應(yīng)力，循環(huán)次數(shù)較低，稱為低周疲勞；
應(yīng)力疲勞——低應(yīng)力，循環(huán)次數(shù)較高，稱為高周疲勞。
復(fù)合疲勞，但在實(shí)際中，往往很難區(qū)分應(yīng)力與應(yīng)變類型，一般情況下二種類型兼而有之，這樣稱為復(fù)合疲勞。
3.按照載荷類型分類
彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、拉壓疲勞、接觸疲勞、振動(dòng)疲勞、微動(dòng)疲勞。
展開(kāi) 一、概述
金屬零部件在遠(yuǎn)低于材料強(qiáng)度極限的交變應(yīng)力作用下，發(fā)生的破壞叫做金屬疲勞破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在機(jī)械零件失效中有80％以上屬于疲勞破壞。
例如大多數(shù)軸類零件，通常受到的交變應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，這種應(yīng)力可以是彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、或者是兩者的復(fù)合。如火車的車軸，是彎曲疲勞的典型，汽車的傳動(dòng)軸、后橋半軸主要是承受扭轉(zhuǎn)疲勞，柴油機(jī)曲軸和汽輪機(jī)主軸則是彎曲和扭轉(zhuǎn)疲勞的復(fù)合。再如齒輪在嚙合過(guò)程中，所受的負(fù)荷在零到某一極大值之間變化，而缸蓋螺栓則處在大拉小拉的狀態(tài)中，這類情況叫做拉-拉疲勞；連桿不同于螺栓，始終處在小拉大壓的負(fù)荷中，這類情況叫做拉-壓疲勞。
我們還可以列舉很多常用的機(jī)械零件所受的負(fù)荷情況，綜合這些情況就會(huì)得到上面已經(jīng)提過(guò)的結(jié)論：大多數(shù)零件的失效是屬于疲勞破壞的。
二、疲勞斷裂破壞的特點(diǎn)
盡管疲勞斷裂有各種類型，但它們都有一些共同的特點(diǎn)：
1、 發(fā)生斷裂時(shí)，零部件并無(wú)明顯的宏觀塑性變形，斷裂前沒(méi)有明顯的預(yù)兆，而是突然地破壞。
2、通常引起疲勞斷裂的應(yīng)力值很低，常常低于靜載時(shí)的屈服強(qiáng)度。
3、發(fā)生疲勞斷裂產(chǎn)生的斷口處能清楚地顯示出裂紋源、擴(kuò)展和最后斷裂三個(gè)組成部分。
三、疲勞斷口分析
疲勞斷口有各種型式，它取決于載荷的類型，即所受應(yīng)力為彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力還是拉-壓應(yīng)力，同時(shí)與應(yīng)力的大小和應(yīng)力集中程度有關(guān)。
一個(gè)典型的金屬疲勞斷口總是由疲勞源區(qū)、疲勞擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)三部分構(gòu)成。
(一)疲勞源區(qū)
疲勞源是零件疲勞破壞的起始點(diǎn)，用肉眼很難看到，它通常發(fā)生在零構(gòu)件的尖角、凹糟、截面突變等應(yīng)力集中部位表面，或發(fā)生在有夾雜、疏松、氣孔等零構(gòu)件的內(nèi)部。
展開(kāi) 疲勞方面的書(shū)籍
金屬疲勞斷裂理論_0.part1.rar
金屬疲勞斷裂理論_0.part2.rar
金屬疲勞斷裂理論_0.part3.rar
金屬疲勞斷裂理論_0.part4.rar
以焊縫材料疲勞斷裂前裂紋長(zhǎng)度為輸出參數(shù),根據(jù)金屬材料疲勞斷裂的過(guò)程理論,利用可靠性技術(shù)中的漂移設(shè)計(jì)原理,對(duì)焊縫材料在一定循環(huán)次數(shù)下的失效率或給定不失效率的循環(huán)次數(shù)的可靠性計(jì)算方法進(jìn)行了探討。結(jié)合實(shí)例,對(duì)在給定循環(huán)次數(shù)和可靠度的條件下,對(duì)焊縫材料抗疲勞斷裂強(qiáng)度進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)
焊縫材料抗疲勞斷裂的可靠性計(jì)算方法.pdf
疲勞斷裂的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
疲勞斷裂的最新內(nèi)容
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· 降本增效核心價(jià)值：減少70%-90% 物理樣機(jī)試制與測(cè)試，縮短30%-50% 研發(fā)周期，降低40% 以上研發(fā)成本；提前排查設(shè)計(jì)缺陷（如共振、干涉、疲勞斷裂），避免后期返工風(fēng)險(xiǎn)。
4. 易用性與生態(tài)完善
· 提供參數(shù)化建模模板（如 Adams/Car 懸架模板），降低建模門檻，工程師可快速迭代設(shè)計(jì)方案。
這種隨機(jī)、往復(fù)、幅度變化的風(fēng)致應(yīng)力會(huì)對(duì)關(guān)鍵受力構(gòu)件（如焊縫、螺栓節(jié)點(diǎn)、支撐結(jié)構(gòu)）造成累積損傷，可能導(dǎo)致材料在遠(yuǎn)低于靜力強(qiáng)度的應(yīng)力水平下發(fā)生疲勞斷裂。
疲勞仿真就是在結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析（特別是基于CFD模擬得到的載荷譜）基礎(chǔ)上，引入材料的疲勞性能數(shù)據(jù)（S-N曲線或斷裂力學(xué)模型），對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。
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編輯
這導(dǎo)致一個(gè)現(xiàn)實(shí)：各類研發(fā)、制造、管理數(shù)據(jù)積壓沉睡，用戶卻無(wú)法獲得對(duì)于業(yè)務(wù)決策行之有效的答案。
能量釋放率的加載模式
這為工程實(shí)踐中不同的失效模式（突然斷裂、疲勞破壞、應(yīng)力松弛開(kāi)裂）提供了統(tǒng)一的分析框架。一個(gè)核心問(wèn)題隨之而來(lái)：對(duì)于您正在研發(fā)或應(yīng)用的具體材料，它的Gc 和Gth 究竟是多少？
基于Darveaux模型的BGA焊球溫循壽命預(yù)測(cè)1個(gè)月前
因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中，芯片會(huì)經(jīng)歷極端的環(huán)境溫度變化：汽車電子從-40℃的寒冬到125℃的發(fā)動(dòng)機(jī)艙，消費(fèi)電子從空調(diào)房到烈日下的戶外，5G基站一年四季都要經(jīng)受晝夜溫差……這些溫度循環(huán)會(huì)讓芯片與PCB板因熱膨脹系數(shù)（CTE）嚴(yán)重失配而產(chǎn)生反復(fù)的剪切應(yīng)力，最終導(dǎo)致BGA焊球發(fā)生疲勞斷裂。這正是BGA封裝最常見(jiàn)的失效模式之一。
· 結(jié)構(gòu)分析：線性 / 非線性靜力、模態(tài)、屈曲、疲勞、斷裂，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)強(qiáng)度、剛度、壽命；
· 動(dòng)力學(xué)仿真：碰撞沖擊、振動(dòng)噪聲、跌落、爆炸，適配汽車安全、航空防護(hù)、電子可靠性等場(chǎng)景；
· 多物理場(chǎng)耦合：電磁 - 熱 - 結(jié)構(gòu)、熱 - 流體、結(jié)構(gòu) - 聲學(xué)一體化分析，完美契合新能源電機(jī)、電池?zé)崾Э亍㈦娮由岬惹把匦枨螅?· 行業(yè)專屬工作流：汽車碰撞、航空結(jié)構(gòu)、電機(jī)優(yōu)化、電池安全、金屬成型，開(kāi)箱即用
、斷裂等方向。
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4.失效與損傷演化
纖維斷裂、基體開(kāi)裂、層間脫粘、沖擊損傷擴(kuò)展、疲勞壽命與斷裂機(jī)理。
5.多尺度建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)
從纖維-樹(shù)脂微結(jié)構(gòu)到整體構(gòu)件宏觀響應(yīng)的多尺度模擬與參數(shù)優(yōu)化（常與AI結(jié)合）。
工程化的復(fù)合材料疲勞仿真方法6個(gè)月前
人會(huì)疲勞，材料為什么也會(huì)疲勞？
斷裂力學(xué)給出的解釋是，材料內(nèi)部存在細(xì)小裂紋，隨著材料持續(xù)承受變化的載荷，裂紋慢慢生長(zhǎng)變大甚至和其他裂紋連成一片，最終導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)的破壞。就像我們反復(fù)彎折一根鐵絲，很快就能將它折斷一樣。
材料內(nèi)部裂紋
從哲學(xué)的角度，一個(gè)人反復(fù)折騰，即便身體不累，心也累了。所謂積勞成疾，萬(wàn)事萬(wàn)物該是如此。
