机械疲劳一 、定义：机械疲劳是指材料、零件、构件在循环应力和应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性积累损伤，经一定循环次数后，产生裂纹或突发性断裂的过程。 二、起源“疲劳”一词源于拉丁语“Fatigare”，人类认识和研究疲劳问题，已有180年的历史。随着瓦特改良蒸汽机，开启了动力机械时代后，人们发现构件使用一段时间后会发生损坏。文献记载，阿尔伯特于1837年发表了第一篇疲劳论文，随后，彭赛列发现金属也会“累”，到1854年，布雷思韦特才提出“疲劳”的概念；而后，随着人类对疲劳问题认识的不断加深，沃勒提出了“耐久极限”概念，高夫出版了第一部疲劳专著《金属的疲劳》，而后，黑格、诺伯等相继认识了缺口疲劳，迈纳也提出了疲劳线性累积损伤理论；到了1980年，我国由高镇同教授编著的第一本疲劳专著《疲劳性能测试》问世。人类在不懈地探究机械疲劳奥秘的实践中，对疲劳的认识不断地得到修正和深化。 三、现象疲劳只有在承受循环应力或循环应变作用下才会发生，其破坏起源于高应力或高应变的局部，同时疲劳破坏是在足够多次循环应力或应变作用后，形成裂纹或完全断裂，是一种不断发展的过程。 疲劳是一切工程机械的一个致命杀手。这里所说的工程机械包括天上飞的飞机，地上跑的火车、汽车与坦克，海上驶的轮船、潜水艇，以及核电站、离心机、汽轮机叶片等等。根据资料统计，机械零件（如像车轴、曲轴、连杆、齿轮、弹簧、螺栓）破坏的50%～90%均为疲劳破坏。 人们认识到循环载荷作用会引起材料的疲劳机制，进而导致小裂纹形核，促成裂纹扩展，最终发生疲劳断裂；时至今日，航空航天、轨道交通、生物医学、风力发电、建筑建材、冶金矿产、石油化工等重要行业和关键领域中都会发生机械疲劳破坏，经济损失巨大。据统计，疲劳、断裂与磨损每年带来的损失约相当于国民经济总产值的4%。 四、作用目前，我国在机械疲劳方面的研究力度不断加大，并结合先进的微观缺陷、原位损伤测量技术，一直致力于损伤机理、寿命预测、抗损止裂、结构延寿的研究，经历了从宏观机制探索到微观机理探究的发展阶段，已取得了较多的成果。随着从制造大国向制造强国发展，尤其是“十三五”以来，我国在疲劳领域中的寿命预测精度、抗疲劳设计水平不断提升，在经济成本的可回收方面发挥了极为重要的作用。 研究机械疲劳对物业设备的可靠性和安全管理有重要的意义。 目前本行业并没有重视，也缺少相关的研究。 |
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