
【化】 fatigue under flexing
彎曲疲勞(Bending Fatigue)是材料在循環彎曲應力作用下逐漸産生裂紋并最終斷裂的失效現象。該術語在機械工程與材料科學領域具有重要應用價值,對應英文概念常表述為"the progressive structural damage occurring when a material is subjected to cyclic bending loads" 。
從失效機理分析,彎曲疲勞包含三個關鍵階段:
典型應用場景包括:
權威測試标準參考: ASTM E466金屬材料軸向疲勞試驗标準(美國材料試驗協會官網) GB/T 3075-2020金屬材料疲勞試驗軸向力控制方法(國家标準全文公開系統)
主要影響因素方程可表示為: $$ N_f = C(Delta sigma)^{-k} $$ 其中$N_f$為疲勞壽命,$Delta sigma$為應力幅,$C$和$k$為材料常數(源自Springer《工程材料疲勞分析》。
“彎曲疲勞”是材料力學中的一個專業術語,指材料在交變彎曲應力作用下發生的疲勞破壞現象。以下是詳細解釋:
基本概念
彎曲疲勞屬于機械疲勞的一種,表現為材料在反複彎曲載荷下産生裂紋并最終斷裂。其核心原理是材料承受周期性彎矩作用,導緻内部損傷累積。
關鍵術語
單向彎曲疲勞
常見于吊車懸臂等單向受載部件,疲勞裂紋通常起始于受拉側表面,最終斷裂區與疲勞區比例受載荷、材料性能影響。
雙向彎曲疲勞
如齒輪齒根等雙向受力場景,裂紋可能同時在兩側表面形成,最終斷裂區位于截面内部。
旋轉彎曲疲勞
軸類零件典型失效形式,裂紋多起源于表面(尤其存在應力集中時),可能形成多個疲勞源。
彎曲疲勞測試通過專用設備(如旋轉彎曲疲勞試驗機)模拟工況,繪制S-N曲線以指導工程設計,避免因疲勞失效引發事故。
彎曲疲勞是材料在交變彎曲應力下的漸進破壞過程,需結合載荷類型、材料特性及環境綜合評估。實際應用中需通過試驗數據優化結構設計。
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