材料力学第十一章

1、构件有加速度构件有加速度时的应力计算时的应力计算动荷载动荷载用动静法用动静法解决问题解决问题能量法解能量法解冲击问题冲击问题动荷因数动荷因数自用落自用落体冲击体冲击stdhK211突加载荷突加载荷20dKh水平冲击水平冲击stdgvK2垂直向上匀加垂直向上匀加速直线运动速直线运动gaKd1强度问题强度问题stddK PKFddstddKstddK stddK 提高抗冲击能力的措施提高抗冲击能力的措施增加增加st，但不增加，但不增加st改变构件尺寸改变构件尺寸第十章第十章 知识结构图知识结构图第十二章第十二章 交变应力交变应力11.1 11.1 交变应力与疲劳失效交变应力与疲劳失效11.3 11

2、.3 持久极限持久极限11.2 11.2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力交变应力的循环特征、应力幅和平均应力11.5 11.5 对称循环下构件的疲劳强度计算对称循环下构件的疲劳强度计算11.7 11.7 不对称循环下的疲劳强度计算不对称循环下的疲劳强度计算11.8 11.8 弯扭组合交变应力的强度计算弯扭组合交变应力的强度计算目目 录录11.4 11.4 影响持久极限的因素影响持久极限的因素11.6 11.6 持久极限曲线持久极限曲线11.10 11.10 提高构件疲劳强度的措施提高构件疲劳强度的措施11.9 11.9 变幅交变应力的强度计算变幅交变应力的强度计算本章重点本章重点本章难点

3、本章难点 疲劳破坏的特点，疲劳破坏的特点， S-N曲线及材料的疲劳极限，曲线及材料的疲劳极限， 交变应力参数及计算，交变应力参数及计算， 影响构件疲劳极限的主要因素。影响构件疲劳极限的主要因素。疲劳的概念，影响构件疲劳极限的主要因素疲劳的概念，影响构件疲劳极限的主要因素一、交变应力一、交变应力 构件内一点处的应力随时间作周期性变化构件内一点处的应力随时间作周期性变化, ,这种应力称为交变应力这种应力称为交变应力. .APt11.1 11.1 交变应力与疲劳失效交变应力与疲劳失效二、产生的原因二、产生的原因例题例题1 一简支梁在梁中间部分固接一电动机一简支梁在梁中间部分固接一电动机,由于电动机的

4、由于电动机的重力作用产生静弯曲变形重力作用产生静弯曲变形,当电动机工作时当电动机工作时,由于转子的偏心由于转子的偏心而引起离心惯性力而引起离心惯性力.由于离心惯性力的垂直分量随时间作由于离心惯性力的垂直分量随时间作周期性的变化周期性的变化,梁产生交变应力梁产生交变应力.1 1、载荷做周期性变化、载荷做周期性变化2 2、载荷不变、载荷不变, ,构件点的位置随时间做周期性的变化构件点的位置随时间做周期性的变化t静平衡位置静平衡位置tt st max mint火车轮轴上的力来自车箱火车轮轴上的力来自车箱.大小大小,方向基本不变方向基本不变.即弯矩基本不变即弯矩基本不变.PP横截面上横截面上 A点到中

5、性轴的距点到中性轴的距离却是随时间离却是随时间 t 变化的变化的.假设轴以匀角速度假设轴以匀角速度 转动转动. tzAtry sinA的弯曲正应力为的弯曲正应力为tIrMIyM sin 是随时间是随时间 t 按正弦曲线变化的按正弦曲线变化的t 1 2 3 4 1O疲劳破坏疲劳破坏特点：特点：1、最大应力远小于静荷强度、最大应力远小于静荷强度2、破坏方式：脆性断裂、破坏方式：脆性断裂3、破坏断口：光滑区粗糙区、破坏断口：光滑区粗糙区三、疲劳破坏三、疲劳破坏材料在交变应力作用下的破坏习惯上称为材料在交变应力作用下的破坏习惯上称为疲劳破坏疲劳破坏（1）交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度）

6、交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度 极限值极限值,有时甚至低于材料的屈服极限有时甚至低于材料的屈服极限. （2）无论是脆性还是塑性材料）无论是脆性还是塑性材料,交变应力作用下均表现为交变应力作用下均表现为 脆性断裂脆性断裂,断裂前无明显塑性变形断裂前无明显塑性变形.（3）断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分）断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分. 粗糙区粗糙区域与脆性材料（铸铁）构件在静载下脆性破坏的断口相似。域与脆性材料（铸铁）构件在静载下脆性破坏的断口相似。1.1.疲劳破坏的特点疲劳破坏的特点 (5) 材料发生破坏前，应力随时间变化经过多次重复，其循材料发生破坏前，应力

7、随时间变化经过多次重复，其循环次数与应力的大小有关。应力愈大，循环次数愈少。环次数与应力的大小有关。应力愈大，循环次数愈少。(4) 光滑区有明显的裂纹源。光滑区有明显的裂纹源。 材料发生破坏前材料发生破坏前,应力随时间变化经过多次重复应力随时间变化经过多次重复,其循环次其循环次数与应力的大小有关数与应力的大小有关.应力愈大应力愈大,循环次数愈少循环次数愈少.裂纹缘裂纹缘光滑区光滑区粗糙区粗糙区 用手折断铁丝用手折断铁丝,弯折一次一般不断弯折一次一般不断,但反复来回弯折多次后但反复来回弯折多次后,铁丝就会发生裂断铁丝就会发生裂断,这就是材料受交变应力作用而破坏的例子这就是材料受交变应力作用而破坏

8、的例子. 因因疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突然发生的疲劳破坏是在没有明显征兆的情况下突然发生的,极易极易造成严重事故造成严重事故.据统计据统计,机械零件机械零件,尤其是高速运转的构件的破坏尤其是高速运转的构件的破坏,大部分属于疲劳破坏大部分属于疲劳破坏. 粗糙区粗糙区 光滑区光滑区 裂纹裂纹源源疲劳破坏的解释疲劳破坏的解释(三阶段三阶段)：（1）裂纹萌生裂纹萌生 由于构件的形由于构件的形状和材料不均匀等原因，状和材料不均匀等原因，构件构件某些局部区域的应力特别高某些局部区域的应力特别高。在长期交变应力作用下，于上在长期交变应力作用下，于上述应力特别高的局部区域，逐述应力特别高的局部区域，逐

9、步形成步形成微观裂纹微观裂纹。(2) 裂纹扩展裂纹扩展 裂纹尖端的裂纹尖端的严重应力集中严重应力集中，促使裂纹，促使裂纹逐渐扩展逐渐扩展，由微观变为宏观。裂纹尖端一般处于三向拉伸应力状态下，不由微观变为宏观。裂纹尖端一般处于三向拉伸应力状态下，不易出现塑性变形。易出现塑性变形。（3）构件断裂构件断裂 当裂纹逐步扩展到一定限度时，便可能当裂纹逐步扩展到一定限度时，便可能骤然迅骤然迅速扩展速扩展，使构件截面严重削弱，最后沿严重削弱了的截面发生，使构件截面严重削弱，最后沿严重削弱了的截面发生突然脆性断裂突然脆性断裂。从上述解释与疲劳破坏断面的特征较吻合，故。从上述解释与疲劳破坏断面的特征较吻合，故较

10、有说服力。较有说服力。 交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很交变应力的疲劳破坏与静应力下的破坏有很大差异大差异,故表征材料抵抗交变应力破坏能力的强度故表征材料抵抗交变应力破坏能力的强度指标也不同指标也不同.11.2 11.2 交变应力的循环特征、应力幅和平均应力交变应力的循环特征、应力幅和平均应力一个应力循环一个应力循环一、基本参数一、基本参数 应力每重复变化一次应力每重复变化一次, ,称称为一个应力循环为一个应力循环O t max min 最小应力和最大应力的比值称为最小应力和最大应力的比值称为循环特征。循环特征。用用r 表示表示.1. 1.应力循环应力循环2. 2.循环特征循环特征在拉在

11、拉,压或弯曲交变应力下压或弯曲交变应力下maxminr在扭转交变应力下在扭转交变应力下maxminr3 3、应力幅度应力幅度最大应力和最小应力的最大应力和最小应力的差值的的二分之一差值的的二分之一,称为交称为交变应力的变应力的 应力幅度应力幅度.用用a 表示表示O一个应力循环一个应力循环 t max min a a2minmax a4 4、平均应力平均应力最大应力和最小应力代数和的一最大应力和最小应力代数和的一半半,称为交变应力的平均应力。用称为交变应力的平均应力。用m表示。表示。2minmaxm 以上五个特征值中，只有二个是独立的。满足以上五个特征值中，只有二个是独立的。满足ammaxamm

12、in具体描述一种交变应力，可用具体描述一种交变应力，可用最大应力最大应力 和循环应力和循环应力r， 或用平均应力或用平均应力 和应力幅值和应力幅值 。 maxma2、几种典型的交变应力情况、几种典型的交变应力情况maxmina不稳定的交变应力：不稳定的交变应力： 、 不是常量，不是常量， 为变化的为变化的 （不等幅情况）。（不等幅情况）。稳定的交变应力：稳定的交变应力： 、 均不变，均不变， 为常数为常数 （等幅情况）；（等幅情况）；maxmina五个特征值：五个特征值：循环特征循环特征r应力幅度应力幅度a平均应力平均应力m最小应力最小应力min最大应力最大应力max二、交变应力的分类二、交变

13、应力的分类1 1、对称循环对称循环在交变应力下若最大应力与最小应力等值而反号在交变应力下若最大应力与最小应力等值而反号.O max min t或或 min= - max1maxmin rr= -1 时的交变应力时的交变应力,称为称为对称循环对称循环交变应力交变应力.max a0m min= - max（1）若）若 非对称循环交变应力中的最小应力等于零（非对称循环交变应力中的最小应力等于零（ min）r=0 的交变应力的交变应力,称为脉动循环称为脉动循环 交变应力交变应力时的交变应力时的交变应力,称为非对称循环。分三种情况：称为非对称循环。分三种情况：1r0maxmin r2maxma O ma

14、x min=0 t2.2.非对称循环非对称循环脉动循环脉动循环r 0 为为同号同号应力循环应力循环; r 0 为为异号异号应力循环应力循环. 构件在静应力下构件在静应力下, 各点处的应力保持恒定，即：各点处的应力保持恒定，即： m = max= min .1r0a maxm O maxt 3 静应力静应力视作交变应力的一种特例视作交变应力的一种特例。循环特征：循环特征：应力幅度：应力幅度：平均平均应力：应力： min 交变应力的最大应力和最小应力的值，在工作过程中交变应力的最大应力和最小应力的值，在工作过程中始终保持不变，称为始终保持不变，称为稳定交变应力稳定交变应力。4 4 稳定交变应力稳定

15、交变应力： 交变应力的最大应力和最小应力的值，在工作过程中交变应力的最大应力和最小应力的值，在工作过程中始终变化，称为始终变化，称为不稳定交变应力不稳定交变应力。例题例题发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力发动机连杆大头螺钉工作时最大拉力Pmax =58.3kN,最小拉最小拉力力Pmin =55.8kN,螺纹内径为螺纹内径为 d=11.5mm,试求试求 a 、 m 和和 r.MPa5610115. 05830042maxmax APMPa2 .5370115. 05580042minmin APMPa1225375612minmaxa MPa54925375612minmaxm 957. 0561

16、537maxmin r循环应力只要不超过某个循环应力只要不超过某个“最大限度最大限度”, ,构件就可以经构件就可以经历无数次循环而不发生疲劳破坏历无数次循环而不发生疲劳破坏, ,这个限度值称为这个限度值称为“疲劳极疲劳极限限”, ,用用 r r 表示表示. .二、二、 N 曲线（应力寿命曲线）曲线（应力寿命曲线） 通过测定一组承受不同最大应力试样的疲劳寿命通过测定一组承受不同最大应力试样的疲劳寿命,以最大以最大应力应力 max 为纵坐标为纵坐标,疲劳寿命疲劳寿命N为横坐标为横坐标,即可绘出材料在交即可绘出材料在交变应力下的变应力下的 应力应力疲劳疲劳 寿命曲线寿命曲线,即即 SN曲线曲线.11

17、.3 11.3 持久极限持久极限一、材料疲劳极限一、材料疲劳极限当最大应力降低至某一当最大应力降低至某一值后值后,SN 曲线趋一水平曲线趋一水平,表示材料可经历无限次应表示材料可经历无限次应力循环而不发生破坏。相力循环而不发生破坏。相应的最大应力值应的最大应力值 max 称为称为材料的疲劳极限或耐劳极材料的疲劳极限或耐劳极限，用限，用 r 表示。表示。 max，1 -1 max，2N1N212N max三、测定方法三、测定方法 在纯弯曲变形下在纯弯曲变形下,测定对称循环的持久极限技术上较简单。测定对称循环的持久极限技术上较简单。将材料加工成最小直径为将材料加工成最小直径为 710mm表面磨光的

18、试件，每组试表面磨光的试件，每组试验包括验包括 6 10根试件。根试件。对于铝合金等有色金属，对于铝合金等有色金属，SN 曲线通常没有明显的水平部分曲线通常没有明显的水平部分,一般规定疲劳寿命一般规定疲劳寿命N0 = 108时的时的最大应力值为条件疲劳极限最大应力值为条件疲劳极限,用用0Nr 表示疲劳寿命。表示疲劳寿命。PPPPaa第二根试件第二根试件第一根试件第一根试件N1 1N2 2b 1max,略小于略小于2max, 1max, -1 max，1 max，2N1N212N maxR R 表示循环特征表示循环特征 -1-1 表示对称循环材料的表示对称循环材料的疲劳极限疲劳极限Pa试样试样心

19、轴心轴电动机电动机计数器计数器（70%）11.411.4 影响持久极限的主要因素影响持久极限的主要因素3、构件表面质量的影响、构件表面质量的影响 表面质量越高，疲劳极限越高表面质量越高，疲劳极限越高1、构件外形的影响、构件外形的影响 应力集中会显著降低构件的疲劳极限应力集中会显著降低构件的疲劳极限2、构件尺寸的影响、构件尺寸的影响 随着试件横截面尺寸的增大，疲劳极限会相随着试件横截面尺寸的增大，疲劳极限会相应地降低）应地降低）若构件上有螺纹、键槽、键肩等，其持久极限要比同样若构件上有螺纹、键槽、键肩等，其持久极限要比同样尺寸的光滑试件有所降低。其影响程度用有效应力集中系数尺寸的光滑试件有所降低

20、。其影响程度用有效应力集中系数K K、K K表示。表示。11.4 11.4 影响持久极限的因素影响持久极限的因素一、构件外形的影响一、构件外形的影响kdK11kdK11d1d1k1k1光滑试样的持久极限光滑试样的持久极限 有应力集中因素，尺寸与光滑试样相有应力集中因素，尺寸与光滑试样相同的试样持久极限同的试样持久极限有效应力集中系数图有效应力集中系数图1 . 1dDdr越小，应力集中系数越大。越小，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。bK有效应力集中系数图有效应力集中系数图2 . 11 . 1dDdr越小，应力集中系数越大。越小，应力集中系数越大。越高，应力集中系

21、数越大。越高，应力集中系数越大。bK有效应力集中系数图有效应力集中系数图22 . 1dDdr越小，应力集中系数越大。越小，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。bK有效应力集中系数图有效应力集中系数图2 . 11 . 1dDdr越小，应力集中系数越大。越小，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。bK有效应力集中系数图有效应力集中系数图22 . 1dDdr越小，应力集中系数越大。越小，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。越高，应力集中系数越大。bK有效应力集中系数图有效应力集中系数图K有效应力集中系数图有效应力集中系数图K二、构件尺寸

22、的影响二、构件尺寸的影响光滑大试件的持久极限光滑大试件的持久极限光滑小试件的持久极限光滑小试件的持久极限11)(d扭转尺寸系数扭转尺寸系数11)(d光滑大试件的持久极限光滑大试件的持久极限光滑小试件的持久极限光滑小试件的持久极限 持久极限一般是用直径为持久极限一般是用直径为7-10mm的小试件测定的，随着的小试件测定的，随着试件横截面尺寸的增大，持久极限却相应地降低。这种尺寸试件横截面尺寸的增大，持久极限却相应地降低。这种尺寸对持久极限的影响一般是通过尺寸系数来表示的。对持久极限的影响一般是通过尺寸系数来表示的。 常用钢材弯曲、扭转的尺寸系数常用钢材弯曲、扭转的尺寸系数 轴向拉轴向拉-压时，若

23、构件直径小于压时，若构件直径小于40mm，尺寸对疲劳，尺寸对疲劳极限无明显影响。极限无明显影响。三、构件表面状态的影响三、构件表面状态的影响 实际构件表面的加工质量对持久极限也有影响实际构件表面的加工质量对持久极限也有影响,这是因为这是因为不同的加工精度在表面上造成的刀痕将呈现不同程度的应力不同的加工精度在表面上造成的刀痕将呈现不同程度的应力集中集中. 若构件表面经过淬火、氮化、渗碳等强化处理若构件表面经过淬火、氮化、渗碳等强化处理,其持久极其持久极限也就得到提高限也就得到提高. 表面质量对持久极限的影响用表面状态系数表面质量对持久极限的影响用表面状态系数表示表示 其他加工情况的构件的其他加工

24、情况的构件的疲劳极限疲劳极限表面磨光的标准试件的疲劳极限表面磨光的标准试件的疲劳极限d)()(11 表面质量系数表面质量系数从表中可以看出，随表面质量的下降，高强度钢材的从表中可以看出，随表面质量的下降，高强度钢材的值明显降低。这说明幼稚刚才更需要高质量的表面加工，才值明显降低。这说明幼稚刚才更需要高质量的表面加工，才能发挥高强度的性能。能发挥高强度的性能。表面质量系数表面质量系数综合考虑上述三种影响因素，构件在综合考虑上述三种影响因素，构件在对称循环对称循环下下的持久极限的持久极限101 K如果循环应力为剪应力如果循环应力为剪应力, ,将将上述公式中的正应力换为剪应上述公式中的正应力换为剪应

25、力即可力即可. .101K 对称循环下对称循环下, r = - -1 . 上述各系数均可查表而得。上述各系数均可查表而得。为有效应力集中系数为有效应力集中系数 （外形影响因素）（外形影响因素）为尺寸系数为尺寸系数 （尺寸影响因素）（尺寸影响因素） 为表面状态系数为表面状态系数 （表面质量影响因素）（表面质量影响因素）为表面磨光的光滑小试件对称循环时的疲劳极限为表面磨光的光滑小试件对称循环时的疲劳极限1K（11.9） 一、对称循环的疲劳容许应力一、对称循环的疲劳容许应力1011max 1Knn二、对称循环的疲劳强度条件二、对称循环的疲劳强度条件1maxnKn1max 11.5 11.5 对称循环

26、下构件的疲劳强度计算对称循环下构件的疲劳强度计算同理同理nKn1max 1maxn：规定的安全系数：规定的安全系数 n：构件安全系数：构件安全系数 1011max 1Knn1011max 1Knn11.7 不对称循环下构件的疲劳强度计算不对称循环下构件的疲劳强度计算nKnma1nKnma1aa拉压或弯曲拉压或弯曲: 碳钢碳钢 材料系数材料系数2 . 01 . 0合金钢合金钢3 . 02 . 0扭转扭转: 碳钢碳钢 1 . 005. 0合金钢合金钢15. 01 . 0应力幅度应力幅度r0,构件失效前已发生塑性变形构件失效前已发生塑性变形, 因此因此 应补充静强度校核应补充静强度校核ssnnmax

27、 对于承受扭弯组合交变应力的构件，工作安全系数按对于承受扭弯组合交变应力的构件，工作安全系数按以下公式计算：以下公式计算：nnnnnn22nn强度条件强度条件其中：其中： n是单一弯曲对称循环下的安全因数是单一弯曲对称循环下的安全因数 n是单一扭转对称循环下的安全因数是单一扭转对称循环下的安全因数11.8 弯扭组合交变应力的强度计算弯扭组合交变应力的强度计算例题例题11.3 阶梯轴的尺寸如图所示阶梯轴的尺寸如图所示.材料为合金钢材料为合金钢,b=900MPa,-1=410MPa,-1=240MPa.作用于轴上的弯矩变化于作用于轴上的弯矩变化于-1000Nm到到+1000Nm之间之间,扭矩变化于

28、扭矩变化于0到到1500Nm之间之间.若规定安全因数若规定安全因数n=2,试校核轴的疲劳强度试校核轴的疲劳强度.R5TTMM50600.40.4解解 (1)计算轴的弯曲工作应力计算轴的弯曲工作应力.MPa3 .81103 .121000MPa3 .81103 .1210006minmin6maxmaxWMWM3633m103 .123205. 032 dW首先计算交变弯曲正应力及其循环特征首先计算交变弯曲正应力及其循环特征1maxmin r其次计算交变扭转切应力及其循环特征其次计算交变扭转切应力及其循环特征3633m1054.241605. 016dWt61.1MPaPa101 .611054

29、.24150066maxmaxtWT0min 0maxminmin rMPa6 .302maxaMPa6 .302maxmMPa3 .81max有效应力集中系数有效应力集中系数尺寸系数按尺寸系数按d=50mm确定，查表确定，查表11.173. 0表面质量系数按磨削查表表面质量系数按磨削查表11.21 . 038. 2103 .81173. 055. 11041066max1Kn 1= 410MPa78. 0对合金钢的扭转对合金钢的扭转1 . 01 . 05052 . 15060drdD弯曲为对称循环：弯曲为对称循环：b=900MPa55. 1K24. 1K(图图11.8b)(图图11.8d)M

30、Pa5 .30MPa5 .30ma有效应力集中系数有效应力集中系数24. 155. 1KK尺寸系数按尺寸系数按d=50mm确定，查表确定，查表11.173. 0表面质量系数按磨削查表表面质量系数按磨削查表11.21 . 066. 4105 .301 . 0105 .30178. 024. 110240666a1mKn1= 240MPa78. 0对合金钢的扭转对合金钢的扭转1 . 0212. 266. 438. 266. 438. 22222nnnnnn扭转为脉动循环：扭转为脉动循环：2 nn 11.10 11.10 提高构件疲劳强度的主要措施提高构件疲劳强度的主要措施3、增强表面强度（降低表面

31、裂纹出现概率）、增强表面强度（降低表面裂纹出现概率）1、减缓应力集中（会显著提高构件的疲劳极限）、减缓应力集中（会显著提高构件的疲劳极限）2、提高表面光洁度（表面质量越高，疲劳极限越高）、提高表面光洁度（表面质量越高，疲劳极限越高）交变应力交变应力第十一章第十一章 知识结构图知识结构图循环特征循环特征平均应力平均应力m对称应力循环对称应力循环非对称应力循环非对称应力循环疲劳失效疲劳失效破坏机制破坏机制断口特征断口特征材料持久极限材料持久极限持久极限的定义持久极限的定义应力应力-寿命曲线的测定寿命曲线的测定构件的持久极限构件的持久极限101 K外形影响外形影响尺寸效应尺寸效应表面质量表面质量有效

32、应力集中因素有效应力集中因素构件尺寸因素构件尺寸因素表面加工质量因素表面加工质量因素对称循环下构件对称循环下构件的疲劳强度计算的疲劳强度计算1011max 1Knn1011max 1KnnnKn1max nKn1max 应力幅度应力幅度a第十一章第十一章 知识结构图知识结构图非对称循环下构非对称循环下构件疲劳强度计算件疲劳强度计算1011max 1Knn1011max 1KnnnKn1max nKn1max 对称循环下构件对称循环下构件的疲劳强度计算的疲劳强度计算nKnma1nKnma1弯曲扭转组合弯曲扭转组合交边变应力交边变应力nnnnnn22提高构件疲劳强度的措施提高构件疲劳强度的措施减缓

33、应力集中，降低表面粗糙度，增加表面强度减缓应力集中，降低表面粗糙度，增加表面强度15. 01 . 03 . 02 . 01 . 005. 02 . 01 . 0合金钢：碳钢：疲劳破坏的特点：疲劳破坏的特点：1、最大应力远小于静荷强度、最大应力远小于静荷强度2、破坏方式：脆性断裂、破坏方式：脆性断裂3、破坏断口：光滑区粗糙区、破坏断口：光滑区粗糙区本章小结本章小结疲劳破坏的解释疲劳破坏的解释(三阶段三阶段)：（1）裂纹萌生裂纹萌生 由于构件的形状和材料不均匀等原因，由于构件的形状和材料不均匀等原因，构件某构件某些局部区域的应力特别高些局部区域的应力特别高。在长期交变应力作用下，于上述应。在长期交变应力作用下，于上述应力特别高的局部区域，逐步形成力特别高的局部区域，逐步形成微观裂纹微观裂纹。(2) 裂纹扩展裂纹扩展 裂纹尖端的裂纹尖端的严重应力集中严重应力集中，促使裂纹，促使裂纹逐渐扩展逐渐扩展，由微观变为宏观。裂纹尖端一般处于三向拉伸应力状态下，不由微观变为宏观。裂纹尖端一般处于三向拉伸应力状态下，不易出现塑性变形。易出现塑性变形。（3）构件断裂构件断裂 当裂纹逐步扩展到一定限度时，便可能当裂纹逐步扩展到一定限度时，便可能骤然迅骤然迅速扩展速扩展，使构件截面严重削弱，最后沿严重削弱了的截面发生，使构件截面严重削弱，最