
【化】 fatigue endurance limit
fatigue; prostration; tire; tiredness; wear out; weariness
【化】 fatigue
【医】 defatigation; fatigue
【化】 endurance limit; fatigue limit endurance strength
疲劳持久极限(Fatigue Endurance Limit)是材料力学与机械工程领域的重要概念,指材料在交变应力作用下能够承受无限次应力循环而不发生疲劳破坏的最大应力值,其英文对应术语为"fatigue limit"或"endurance limit"。该参数通过标准化的疲劳试验(如旋转弯曲疲劳试验)测定,通常表现为S-N曲线中的水平渐近线。
根据美国材料与试验协会(ASTM)标准E466,疲劳持久极限的判定需满足以下条件:
该参数的工程应用价值主要体现在:
国际权威著作《ASM Metals Handbook》指出,材料微观结构对持久极限有决定性影响。例如: $$ sigmae = 0.5sigma{uts} quad (text{适用于中低强度钢}) $$ 式中$sigmae$为持久极限,$sigma{uts}$为抗拉强度。该经验公式已在机械设计手册中被广泛采用。
参考文献:
《机械工程材料》(高等教育出版社)
ASTM E466-21 Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests
ASM International. (2019). Fatigue and Fracture: ASM Handbook
“疲劳持久极限”是材料科学中的重要概念,通常称为疲劳极限或持久极限,指材料在无限次应力循环下不发生破坏的最大应力值。以下是详细解释:
疲劳持久极限是材料在交变应力作用下能承受的最大循环应力值。当应力低于该极限时,材料可无限次循环而不失效;超过该极限则会发生疲劳破坏。例如钢、钛等金属材料通常存在明确疲劳极限,而塑料等非金属材料可能通过特定循环次数(如10¹⁰次)下的应力值间接表征。
因素 | 说明 |
---|---|
材料性质 | 金属材料通常高于非金属 |
应力类型 | 对称循环/非对称循环 |
环境条件 | 腐蚀环境显著降低疲劳极限 |
通过疲劳试验机对光滑试样施加周期性载荷,记录不同应力水平下的破坏循环次数,最终通过统计方法确定疲劳极限值。例如钢材试验中,若某试样在400MPa应力下经10⁷次循环未破坏,即可初步认定其疲劳极限接近该值。
提示:实际工程中常取10⁷次循环对应的应力作为条件疲劳极限,因更高次数试验成本过高。需注意温度、表面粗糙度等因素对结果的影响。
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