第1个回答 2020-10-12
疲劳破坏是一种损伤积累的过程，因此它的力学特征不同于静力破坏。不同之处主要表现为①在循环应力远小于静强度极限（见材料的力学性能）的情况下破坏就可能发生，但不是立刻发生的，而要经历一段时间，甚至很长的时间；②疲劳破坏前,即使塑性材料（延性材料）有时也没有显著的残余变形。
金属疲劳破坏可分为3个阶段：①微观裂纹阶段。在循环加载下，由于物体的最高应力通常产生于表面或近表面区，该区存在的驻留滑移带、晶界和夹杂，发展成为严重的应力集中点并首先形成微观裂纹。此后，裂纹沿着与主应力约成45°角的最大剪应力方向扩展，裂纹长度大致在0.05毫米以内，发展成为宏观裂纹。②宏观裂纹扩展阶段。裂纹基本上沿着与主应力垂直的方向扩展。③瞬时断裂阶段。当裂纹扩大到使物体残存截面不足以抵抗外载荷时，物体就会在某一次加载下突然断裂。对应于疲劳破坏的3个阶段，在疲劳宏观断口上出现有疲劳源、疲劳裂纹扩展和瞬时断裂3个区。疲劳源区通常面积很小，色泽光亮，是两个断裂面对磨造成的；疲劳裂纹扩展区通常比较平整，具有表征间隙加载、应力较大改变或裂纹扩展受阻等使裂纹扩展前沿相继位置的休止线或海滩花样；瞬断区则具有静载断口的形貌，表面呈现较粗糙的颗粒状。扫描和透射电子显微术揭示了疲劳断口的微观特征，可观察到扩展区中每一应力循环所遗留的疲劳辉纹。
3.循环应力
疲劳破坏是在循环应力或循环应变作用下发生的。为了便于研究和分析疲劳问题，国际上对循环应力表示法已作出统一规定。循环应力的每一个周期变化称作一个应力循环。
图4所示的恒幅循环应力由以下诸分量表示：①最大应力
，应力循环中最大代数值的应力，以拉应力为正，压应力为负，②最小应力
，应力循环中最小代数值的应力，以拉应力为正，压应力为负。③平均应力
，最大应力和最小应力的代数平均值，即
。④应力幅
，最大应力和最小应力的代数差的一半，即
。有些国家的文献将
称作交变应力，但在中国常用交变应力一词表示循环应力。⑤应力变程
，又称应力范围，是最大应力与最小应力之差，即应力幅的两倍。⑥应力比R，又称循环特征，是最小应力与最大应力的代数比值，即
,R=-1应力循环称为对称循环，其最大应力和最小应力绝对值相等，符号相反,且平均应力为零；R=0的应力循环称为脉动循环，其最小应力为零；R等于其他值的应力循环称为非对称循环。
恒幅循环应变的表示法与此类似