第05章金属的疲劳

1第05章金属的疲劳1．解释下列名词(1)应力范围△σ；(2)应变范围△ε；(3)应力幅σa；(4)应变幅(△εt／2，△εe／2，△εp／2)；(5)平均应力σm；(6)应力比r；(7)疲劳源；(8)疲劳贝纹线；(9)疲劳条带；(10)驻留滑移带；(11)挤出脊和侵入沟；(12)ΔK；(13)da/dN；(14)疲劳寿命；(15)过渡寿命；(16)热疲劳；(17)过载损伤。2．解释下列疲劳性能指标的意义(1)疲劳强度σ-1、σ-1p、τ-1、σ-1N；(2)疲劳缺口敏感度qf；(3)过载损伤界；(4)疲劳门槛值△Kth。3．试述金属疲劳断裂的特点。4．试述疲劳宏观断口的特征及其形成过程。5．试述疲劳曲线(S—N)及疲劳极限的测试方法。6．试述疲劳图的意义、建立及用途。7．试述疲劳裂纹的形成机理及阻止疲劳裂纹萌生的一般方法。8．试述影响疲劳裂纹扩展速率的主要因素，并和疲劳裂纹萌生的影响因素进行对比分析。9．试述疲劳微观断口的主要特征及其形成模型。10．试述疲劳裂纹扩展寿命和剩余寿命的估算方法及步骤。11．试述σ-1与ΔKth的异同及各种强化方法影响的异同。12．试述金属表面强化对疲劳强度的影响。13．试述金属循环硬化和循环软化现象及产生条件。14．试述低周疲劳的规律及曼森一柯芬关系。15．试述多冲疲劳规律及提高多冲疲劳强度的方法。16．)试述热疲劳和热机械疲劳的特征及规律；欲提高热锻模具的使用寿命，应该如何处理热疲劳与其它性能的相互关系?17．正火45钢的σb=610MPa，σ-l=300MPa，试用Goodman公式绘制靠σmax(σmin)一σm疲劳图，并确定σ-0.5、σ0和σ0.5等疲劳极限。18．有一板件在脉动载荷下工作，σmax=200MPa，σmin=0，其材料的σb=70MPa、σ0.2=600MPa、KIC=104MPa·m1/2，Paris公式中c=6.9×10-12，n=3.0，使用中发现有0.1mm和1mm的单边横向穿透裂纹，试估算它们的疲劳剩余寿命。19．疲劳断口和静拉伸断口有何不同?在什么情况下可以预期疲劳断口在肉眼观察下和静拉伸断口相似?如何从断口上判断载荷大小和应力集中情况。20．试从疲劳破坏特点解释以下疲劳宏观规律(a)一般金属材料，无论何种处理状态，其疲劳极限σ-1≈0.3～0.5σb，总低于静载下的屈服强度。(b)为什么无缺口轴向疲劳极限一定比无缺口旋转弯曲疲劳极限低10％一25％?试举几个有影响的因素(c)完全对称循环与不对称应力循环相比，为什么σ-1是最低的疲劳强度，而应力比R越大可承受的最大应力σmax越高，或者在相同的σmax晴况下，疲劳寿命越长?21．什么叫低周疲劳和高周疲劳?为什么高周疲劳多用应力控制，低周疲劳多用应变控制?用应变控制进行低周疲劳试验有哪些优点，取得了哪些有价值的结果?22．什么是疲劳裂纹门槛值，哪些因素影响其值的大小?它有什么实用价值?23．对含25.4mm直径的中心圆孔的宽板，孔径与板宽之比为0.2，经受完全对称的拉2压疲劳(R=-1)，试利用法则确定失效周次分别为和时的名义拉伸应力。材料的性能数据为24．提高零件的疲劳寿命有哪些方法?试就每种方法各举一应用实例，并对这种方法具体分析，其在抑制疲劳裂纹的萌生中起有益作用，还是在阻碍疲劳裂纹扩展中有良好的效果?25．什么是疲劳短裂纹?在什么情况下短裂纹成为决定零件疲劳寿命的主要因素?26．试从裂纹闭合效应解释疲劳裂纹扩展第一阶段中应力比的影响以及短裂纹扩展速率较快的原因。27.缺口零件的寿命分析一般与材料的低周疲劳特性有关，为什么？常用的局部应变法的基本含义是什么？28.缺口零件的寿命分析一般与材料的低周疲劳特性有关，为什么？常用的局部应变法的基本含义是什么？29.试说明疲劳裂纹扩展曲线的三个区域的特点和影响因素。