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什么是金属疲劳检测?

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说到金属疲劳检测,每个人都会感到很奇怪。金属也会疲劳吗?会的。和人们一样,如果超过一定限度,它就会感到疲劳。我们不妨用铁丝做一个实验。如果我们把它拉直,很难折断,但如果我们反复弯曲它,很容易折断。这表明,金属(如钢)在反复变化的外力作用下的强度远小于恒定外力作用下的强度。人们把这种现象称为金属疲劳

虽然金属也会像人一样疲劳,但它与人的疲劳有本质区别;疲劳过后,人们经过一定的休息可以恢复,而金属疲劳则永远无法恢复,导致了许多恶性损伤事故,如沉船、飞机坠毁、桥梁倒塌等。据估计,现代机械设备中80%-90%的零部件损伤是由金属疲劳引起的。由于金属零件上的外力超过一定限度,在材料内阻最弱的地方会出现肉眼无法检测到的裂纹。如果部件上的外力保持不变,则不会产生小裂纹,材料也不容易损坏。如果构件受到方向或尺寸经常反复变化的外力,金属材料中的微裂纹有时会张开,有时会相互挤压,有时会相互研磨,从而扩展和发展裂纹。当裂纹扩展到一定程度,金属材料被削弱,无法再承受外力时,只要有一点意外冲击,零件就会断裂。因此,金属疲劳引起的损伤往往是突发性的,没有明显的迹象让人们注意到

金属的“疲劳”一词是由法国学者J.v。彭西。然而,德国科学家A.沃勒研究了金属疲劳。他在19世纪50年代发现了显示金属疲劳特性的S-N曲线,并提出了疲劳极限的概念。虽然金属疲劳已经研究了100多年,但作为一门综合应用学科,它在物理学上已经从固体力学和金属物理领域中分离出来,许多问题还没有解决

现在,人们仍在探索金属疲劳问题。其中,人们最关心的是如何对现代工业设备采取预防和保护措施。例如,选择抗疲劳强度高的材料,防止应力集中,合理布置结构,提高零件表面加工质量,采用一些新技术和新工艺,然后从理论上探讨了金属疲劳损伤的原理。在这方面,科学家们进行了各种分析和研究。在疲劳失效机理的研究中,有人提出了循环软化、滑动、位错、孔洞组合和拉链的观点;在疲劳累积损伤方面,已经建立了几十种损伤理论,包括线性理论、修正的理论经验公式和半经验公式;在疲劳裂纹扩展方面,已经提出了几十个裂纹扩展公式。然而,这些观点和实验方法都有很大的局限性和片面性,科学家需要付出更多的努力。金属疲劳是现代工业面临的一大敌人。如果不及时解决,将会有无尽的痛苦。因此,全世界的科学家都在为克服这一领域的各种困难而不懈努力。相信在不久的将来,这项研究将取得重大突破。


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