非金屬工程材料疲勞特性研究及工程應用.pdf

1、在某點或某些點承受擾動應力，并且在足夠多的循環(huán)擾動后形成裂紋或完全斷裂的材料中發(fā)生局部的、永久結(jié)構(gòu)變化的發(fā)展過程，稱為疲勞。構(gòu)件的破壞往往不是因為荷載過大而引起的失穩(wěn)破壞，而是在荷載反復作用下會發(fā)生的疲勞破壞。疲勞破壞有很強的隱蔽性，并且一旦發(fā)生損失非常嚴重。因此，構(gòu)件的抗疲勞性能是可靠性及安全性的一項重要內(nèi)容。
　　非金屬材料種類繁多并且性能各異，隨著復合材料的涌現(xiàn)，性能較好的材料逐漸被引用到工程中代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬材料。這些復合材料

2、具有輕質(zhì)高強，價格低廉抗腐蝕等特點，在土木工程中的應用也越來越多，可是對于這些材料疲勞性能的研究卻遠遠不夠，所以有必要對具體材料的疲勞性能做徹底研究。
　　本文主要研究了兩種非金屬工程材料的疲勞性能，并設計了簡單構(gòu)件研究其疲勞壽命，還對材料的疲勞機理做簡單探討。本文共分七部分，首先從疲勞的基本理論入手，在第一章，文章通過介紹疲勞的定義、產(chǎn)生的機理、疲勞研究的發(fā)展歷程等等對疲勞現(xiàn)象進行了較為詳盡的介紹。在第二章中介紹了傳統(tǒng)的大型疲勞

3、試驗機的發(fā)展過程及各部分組成，并根據(jù)其工作原理設計了一個小型疲勞試驗機。第三章則討論了疲勞壽命的計算方法以及結(jié)構(gòu)振動疲勞分析的方法。第四章中利用第二章設計的試驗機對兩種材料進行了軸向拉伸試驗和四點彎曲試驗，將實驗結(jié)果做冪指數(shù)擬合，得到四條S-N曲線。第五章中設計了一個有缺口的具有實際代表性的構(gòu)件，將第四章中得到的結(jié)果導入疲勞計算軟件Designlife中，使用該軟件對構(gòu)件進行疲勞壽命預測，并結(jié)合試驗結(jié)果比較兩種方法得到的數(shù)據(jù)。第六章中主