fatigue life是什么意思，fatigue life的意思翻译、用法、同义词、例句

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例句

专业解析

疲劳寿命（Fatigue Life） 是材料科学与工程力学中的一个核心概念，特指材料或结构在循环应力或应变作用下，直至发生疲劳失效（如断裂）所能承受的应力循环总次数。它反映了材料抵抗周期性载荷导致的渐进性损伤和最终破坏的能力，是评估零部件（如轴承、齿轮、飞机结构、桥梁构件）在交变载荷下耐久性和安全性的关键指标。

核心定义与机制

1. 疲劳失效过程：材料在远低于其静态强度的循环应力作用下，会经历裂纹萌生、稳定扩展和最终失稳断裂三个阶段。疲劳寿命即对应从开始加载到完全断裂的总循环次数（Nf）。
2. S-N曲线（应力-寿命曲线）：疲劳寿命通常通过实验绘制的S-N曲线描述，该曲线表示应力幅值（S）与失效循环次数（N）的关系。公式可简化为： $$ S = C cdot N^{-k} $$ 其中 ( C ) 和 ( k ) 为材料常数。例如，钢材常存在疲劳极限（应力低于此值时，寿命视为无限长，通常对应 ( 10 ) 次循环）。

工程应用与影响因素

• 设计依据：工程师依据目标寿命（如汽车发动机部件需 ( 10 ) 次循环）选择材料并设计结构，通过疲劳试验或数值模拟（如有限元分析）预测寿命。
• 关键影响因素：
  • 应力集中（如孔洞、缺口会显著缩短寿命）
  • 表面质量（粗糙表面易引发裂纹）
  • 环境介质（腐蚀环境加速疲劳）
  • 平均应力（拉伸平均应力降低寿命）。

权威定义参考

根据美国材料与试验协会（ASTM International）标准：

“Fatigue life is the number of stress cycles of a specified character that a specimen sustains before failure of a specified nature occurs.”

（疲劳寿命是试样在发生特定性质失效前所能承受的规定特征应力循环次数。）

来源：ASTM E1823 Standard Terminology Relating to Fatigue and Fracture Testing 。

实际案例

飞机起落架需满足 ( 10 ) 次以上起降循环的疲劳寿命要求，其设计需通过全尺寸疲劳试验验证。例如，NASA在航天器结构设计中采用损伤容限分析（Damage Tolerance Analysis），确保即使存在微小裂纹，结构在检测周期内仍满足寿命要求。

扩展阅读

• 《Metal Fatigue in Engineering》 (Fuchs & Stephens, Wiley)：经典教材，详述寿命预测模型。
• NASA Technical Reports：公开数据库提供航空航天材料疲劳数据（如报告编号 NASA/CR-2020-220163）。

网络扩展资料

“fatigue life”是工程学和材料科学中的专业术语，指材料或结构在循环应力或应变作用下，发生疲劳失效前所能承受的应力循环次数或时间。以下是详细解释：

1. 定义与核心概念
   fatigue life（疲劳寿命）反映材料抵抗重复载荷导致裂纹扩展直至断裂的能力。例如，飞机机翼或桥梁部件在长期振动中可能因疲劳而失效，其设计需确保疲劳寿命满足安全要求。

2. 应用领域

   • 机械工程：评估齿轮、轴承等机械部件的耐久性。
   • 航空航天：预测金属材料在高频振动下的性能衰减。
   • 建筑工程：分析混凝土或钢材在动态荷载下的寿命。

3. 影响因素

   • 应力水平：应力越大，疲劳寿命越短。
   • 材料特性：合金、复合材料等不同材质的抗疲劳性能差异显著。
   • 环境条件：温度、腐蚀性介质会加速疲劳损伤。

4. 相关术语

   • Fatigue strength（疲劳强度）：材料在特定循环次数下不失效的最大应力。
   • Fatigue crack（疲劳裂纹）：循环应力引发的微观裂纹，最终导致断裂。
   • Fatigue test（疲劳试验）：通过模拟循环载荷测定材料寿命的实验方法。

5. 实际意义
   通过计算或实验确定疲劳寿命，可优化设计、减少意外事故。例如，使用“疲劳寿命片”（fatigue life gage）监测设备关键部位的剩余寿命。

如需更完整的工程案例或测试标准，可参考材料力学或机械设计相关文献。

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