疲劳损伤积累的影响因素及预防措施

压力容器的交变载荷幅度有时是不恒定的，若总按最大幅值来计算交变应力幅就太保守；若以低应力幅进行设计，就会出现不安全的后果。一种近似的工程处理方法就是用线性疲劳积累损伤准则。

图6-9 温度不超过370℃的高强度钢螺柱的设计疲劳曲线

注：1.E=207×10³MPa。

2.在表C-1上有制表值和这些曲线的精确插值公式。(www.xing528.com)

已知容器前后所受的各种应力幅为S_a1、S_a2、S_a3、……，对应的交变循环次数为n₁、n₂、n₃、……，各应力幅单独作用时的疲劳寿命为N₁、N₂、N₃、……。S_a1作用了n₁次，对结构所造成的损伤程度为n₁/N₁，其他应力幅所造成的损伤程度为n₂/N₂、n₃/N₃、……。

线性疲劳积累损伤准则认为各应力幅造成的损伤程度累计叠加不应超过1，即

不同应力幅作用的顺序对损伤程度有明显影响，例如高应力幅作用在前，造成缺口局部屈服，这时卸载半周会造成一定的残余压应力和屈服硬化，这将使以后的低应力幅的交变循环损伤程度下降。这个因素在线性积累损伤准则中没有考虑。反之低应力幅在前，高应力幅在后，积累损伤程度实际上可以超过1，这在式（6-2）中也未考虑，但实际上很难事先准确预测压力容器交变应力幅的作用顺序，鉴于线性积累损伤准则计算方便，工程上仍大量采用。如果考虑作用顺序及其他因素的影响，问题则复杂得多，目前尚无成熟的理论和方法。