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影響螺旋管標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)的八個(gè)因素

來源:http://www.icsac.com.cn 發(fā)布時(shí)間:2020/11/23 9:27:31 1 次瀏覽

無縫鋼管材料的疲勞強(qiáng)度對(duì)各種外在因素和內(nèi)在因素都極為敏感。外在環(huán)境因素主要包括零件的形狀和尺寸、表面光潔度及使用技術(shù)條件等,內(nèi)在影響因素分析包括材料本身的成分,組織發(fā)展?fàn)顟B(tài)、純凈度和殘余應(yīng)力等。 這些因素的微小變化會(huì)引起材料疲勞性能的波動(dòng)甚至大變化。

  各種因素對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響是疲勞研究的一個(gè)重要方面。 本研究將為零件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),正確選擇國(guó)標(biāo)螺旋管材料,合理制定各種冷熱加工工藝提供依據(jù),以保證零件的高疲勞性能。

  1應(yīng)力集中的影響

  常規(guī)所講的疲勞強(qiáng)度,都是用精心加工的光滑試樣測(cè)得的,然而,實(shí)際機(jī)械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口,如臺(tái)階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在形成應(yīng)力集中,使缺口根部的大實(shí)踐應(yīng)力遠(yuǎn)大于零件所接受的名義應(yīng)力,零件的疲倦毀壞常常從這里開端。

  理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt :在理想的彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的大實(shí)際應(yīng)力與名義應(yīng)力的比值。

  有效應(yīng)力集中系數(shù)(或疲倦應(yīng)力集中系數(shù))Kf:潤(rùn)滑試樣的疲倦極限σ-1與缺口試樣疲倦極限σ-1n的比值。

  有效應(yīng)力集中系數(shù)不只受構(gòu)件尺寸和外形的影響,而且受資料的物理性質(zhì)、加工、熱處置等多種要素的影響。

  有效應(yīng)力集中系數(shù)隨著缺口鋒利水平的增加而增加,但通常小于理論應(yīng)力集中系數(shù)。

  疲勞缺口敏感度系疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對(duì)疲勞缺口的敏感程度,由下式計(jì)算。

  q的數(shù)據(jù)范圍是0-1,q值越小,表征無縫鋼管材料對(duì)缺口越不敏感。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,q并非地道是資料常數(shù),它依然和缺口尺寸有關(guān),只要當(dāng)缺口半徑大于一定值后,q值才根本與缺口無關(guān),而且關(guān)于不同資料或處置狀態(tài),此半徑值也不同。

  2.尺寸因素的影響

  表面加工狀態(tài)的影響由于材料本身組織的不均勻性以及內(nèi)部的存在,尺寸增加造成材料破壞概率的增加,從而降低材料的疲勞極限。尺寸效應(yīng)的存在,是把實(shí)驗(yàn)室小試樣測(cè)得的疲倦數(shù)據(jù)運(yùn)用于尺寸實(shí)踐零件中的一個(gè)重要問題,由于不可能把實(shí)踐尺寸的零件上存在的應(yīng)力集中、應(yīng)力梯度等完整類似地在小試樣上再現(xiàn)出來,從而形成實(shí)驗(yàn)室結(jié)果與某些詳細(xì)零件疲倦毀壞之間的相互脫節(jié)。

  3.表面加工狀態(tài)的影響

  機(jī)加工的表面總存在著高低不平的加工痕跡,這些數(shù)據(jù)痕跡就相當(dāng)于微小缺口,在材料以及表面質(zhì)量造成應(yīng)力主要集中,從而可以降低建筑材料的疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,對(duì)于鋼和鋁合金,粗糙的加工(粗車)與縱向精拋光相比,疲勞極限要降低10%-20%甚至更多。材料的強(qiáng)度越來越高,則對(duì)表面光潔度越敏感。


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