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大口徑碳鋼法蘭,平焊法蘭,對焊法蘭,碳鋼法蘭前已論及,鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續(xù)重復荷載作用下不斷擴展至斷裂的脆性 破壞。
鋼材的疲勞強度取決千應力集中(或缺口效應)和應力循環(huán)次數(shù)。截面幾何形狀突然改
變處的應力集中,對疲勞很不利。在高峰應力處形成雙向或三向同號拉應力場。在反復應力作用下,首先在應力高峰出現(xiàn)微觀裂紋,然后逐漸開展形成宏觀裂縫。在反復荷載的繼續(xù)作用下,裂縫不斷擴展,有效截面面積相應減小,應力集中現(xiàn)象越來越嚴重,這就促使裂縫的繼續(xù)擴展。同時,由于是雙向或三向同號拉應力場,材料的塑性變形受到限制。因此,當反復循環(huán)荷載達到一定的循環(huán)次數(shù)時,裂縫的擴展使截面削弱過多經(jīng)受不住外力作用,就會發(fā)生脆性斷裂,出現(xiàn)鋼材的疲勞破壞。如果鋼材中存在著殘余應力,在交變荷載作用下將加劇疲勞破壞的傾向。
大口徑碳鋼法蘭,平焊法蘭,對焊法蘭,碳鋼法蘭觀察表明,鋼材疲勞破壞后的截面斷口,一般具有光滑的和粗糙的兩個區(qū)域,光滑部分 表現(xiàn)出裂縫的擴張和閉合過程是由裂縫逐漸發(fā)展引起的,說明疲勞破壞也經(jīng)歷了一個緩慢的 轉(zhuǎn)變過程,而粗糙部分表明鋼材最終斷裂一瞬間的脆性破壞性質(zhì)和拉伸試驗的斷口頗為相 似, 破壞是突然的, 兒乎以2000m/ s 的速度斷裂, 因而比較危險。
通常鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞屬高周低應變疲勞,即總應變幅小,破壞前荷載循環(huán)次數(shù)多。鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范規(guī)定, 循環(huán)次數(shù) N;;?:5 X 104 , 應進行疲勞計算。