【摘要】：工程结构在服役过程中，由于承受变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以至断裂失效的全过程称为疲劳。据统计，在机械零件失效中有80%以上属于疲劳破坏。由于疲劳断裂一般不发生明显的塑性变形，难以检测和预防，因而机件的疲劳断裂会造成很大的经济以至生命损失。
工程结构在服役过程中，由于承受变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以至断裂失效的全过程称为疲劳。工程中很多机械零部件都是在变动载荷作用下工作的，如曲轴、连杆、齿轮、弹簧等。文献[1]给出的疲劳定义为“材料在变动载荷作用下，会产生微观的和宏观的塑性变形，这种塑性变形会降低材料的继续承载能力并引起裂纹，随着裂纹逐步扩展，最后将导致断裂，这一过程称为疲劳”。简单说，疲劳是在交变载荷作用下裂纹的萌生、扩展与最终断裂的过程。据统计，在机械零件失效中有80%以上属于疲劳破坏。例如大多数轴类零件，通常受到的交变应力为对称循环应力，这种应力可以是弯曲应力、扭转应力，或者是两者的复合。如火车的车轴，是弯曲疲劳的典型，汽车的传动轴、后桥半轴主要是承受扭转疲劳，柴油机曲轴和汽轮机主轴则是弯曲和扭转疲劳的复合。再如齿轮在啮合过程中，所受的负荷在零到某一极大值之间变化，而缸盖螺栓则处在大拉小拉的状态中，这类情况叫作拉-拉疲劳；连杆不同于螺栓，始终处在小拉大压的负荷中，这类情况叫作拉-压疲劳。
由于疲劳断裂一般不发生明显的塑性变形，难以检测和预防，因而机件的疲劳断裂会造成很大的经济以至生命损失。研究材料在变动载荷作用下的力学响应、裂纹萌生和扩展特性，对于评定工程材料的疲劳抗力，进而为工程结构部件的抗疲劳设计、评估构件的疲劳寿命以及寻求改善工程材料的疲劳抗力的途径等都具有非常重要的意义。(www.xing528.com)
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