耐久试验,是为测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命而进行的试验,为预测或验证结构的薄弱环节和危险部位而进行的试验。
疲劳试验,是为了测试产品材料的抵疲坏的能力,并在试验过程中观察材料产生局部的性损伤和裂纹现象。
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疲劳断裂是结构零、部件失效的主要模式。据统计,由于结构部件失效导致的重大事故中的85%^-90%与疲劳断裂有关。根据断裂力学的观点,金属结构件的疲劳破坏是由于主裂纹扩展到临界尺寸而造成的,结构的寿命取决于结构危险部位裂纹的萌生与扩展。该方法将疲劳断裂过程分为三个阶段。一是构件在交变力作用下产生初始裂纹(初始裂纹定义至今仍无统一标准,习惯上为0.5^-1mm);二是裂纹开始扩展,以致产生较大宏观裂纹;三是裂纹急剧扩展,迅速导致破坏,它的寿命往往很短,疲劳耐久性测试费用,称瞬间断裂寿命,工程上不予考察。
断裂力学理论是基于材料本身存在着缺陷或裂纹这一事实,疲劳耐久性测试中心,以变形体力学为基础,研究含缺陷或裂纹的扩展、失稳和止裂。通过对断口定量分析得出构件在实际工作中的疲劳裂纹扩展速率(适用较广泛的是Paris疲劳裂纹扩展速率公式),合理地对零、部件进行疲劳寿命估算,疲劳耐久性测试项目,确定构件形成裂纹的时间,评价其制造质量,有利于正确分析事故原因。事实上这种方法解决了工程中许多灾难性的低应力脆断问题,弥补了常规设计方法的不足,现已成为失效分析的重要方法之一。
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