理論應(yīng)力集中系數(shù)Kt :在理想的彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的 實(shí)際應(yīng)力與名義應(yīng)力的比值。
有效應(yīng)力集中系數(shù)(或疲勞應(yīng)力集中系數(shù))Kf:光滑試樣的疲勞極限σ-1與缺口試樣疲勞極限σ-1n的比值。
有效應(yīng)力集中系數(shù)不僅受構(gòu)件尺寸和形狀的影響,而且受材料的物理性質(zhì)、加工、熱處理等多種因素的影響。
有效應(yīng)力集中系數(shù)隨著缺口尖銳程度的增加而增加,但通常小于理論應(yīng)力集中系數(shù)。
疲勞缺口敏感度系數(shù)q:疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對(duì)疲勞缺口的敏感程度,由下式計(jì)算。
q的數(shù)據(jù)范圍是0-1,q值越小,表征無(wú)縫鋼管材料對(duì)缺口越不敏感。試驗(yàn)表明,q并非純粹是材料常數(shù),它仍然和缺口尺寸有關(guān),只有當(dāng)缺口半徑大于一定值后,q值才基本與缺口無(wú)關(guān),而且對(duì)于不同材料或處理狀態(tài),此半徑值也不同。
2.無(wú)縫管尺寸因素的影響
由于材料本身組織的不均勻性以及內(nèi)部缺陷的存在,尺寸增加造成材料破壞概率的增加,從而降低材料的疲勞極限。尺寸效應(yīng)的存在,是把試驗(yàn)室小試樣測(cè)得的疲勞數(shù)據(jù)運(yùn)用于尺寸實(shí)際零件中的一個(gè)重要問(wèn)題,由于不可能把實(shí)際尺寸的零件上存在的應(yīng)力集中、應(yīng)力梯度等完全相似地在小試樣上再現(xiàn)出來(lái),從而造成試驗(yàn)室結(jié)果與某些具體零件疲勞破壞之間的互相脫節(jié)。
機(jī)加工的表面總存在著高低不平的加工痕跡,這些痕跡就相當(dāng)于小缺口,在材料表面造成應(yīng)力集中,從而降低材料的疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,對(duì)于鋼和鋁合金,粗糙的加工(粗車(chē))與縱向精拋光相比,疲勞極限要降低10%-20%甚至更多。材料的強(qiáng)度越高,則對(duì)表面光潔度越敏感。
4.加載經(jīng)歷的影響
實(shí)際上沒(méi)有任何零件是在 恒定的應(yīng)力幅條件下工作,材料實(shí)際工作中的超載和次載都會(huì)對(duì)材料的疲勞極限產(chǎn)生影響,試驗(yàn)表明,材料普遍存在著超載損傷和次載鍛煉現(xiàn)象。
所謂超載損傷是指材料在高于疲勞極限的載荷下運(yùn)行達(dá)到一定周次后,將造成材料疲勞極限的下降。超載越高,造成損傷所需的周次越短。
Q345A無(wú)縫管化學(xué)成分:
C:0.12-0.20 Si:0.20-0.60 Mn:1.00-1.60 P:≤0.045 S:≤0.045 Ni:≤0.30 Cr:≤0.30 Cu:≤0.20 V:0.02-0.15 Nb:0.015-0.06
Q345C無(wú)縫管化學(xué)成分:
C:0.12-0.20 Si:0.20-0.60 Mn:1.00-1.60 P:≤0.035 S:≤0.035 Ni:≤0.30 Cr:≤0.30 Cu:≤0.20 Al:≥0.015 V:0.02-0.15 Nb:0.015-0.06
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