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简答题简述疲劳断裂定义及其失效机理。
  • 疲劳断裂：零件在交变应力的作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象。是危害性最大的一种失效方式。
    （1）疲劳断裂过程：滑移、裂纹成核、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展、最终断裂。
    （2）疲劳断裂的萌生和扩展
    1.疲劳断裂的萌生
    在交变载荷的作用下 金属零件表面产生不均匀滑移，金属内的非金属夹杂物和应力集中等均可能产生裂纹核心。
    2.疲劳裂纹的扩展
    在没有应力集中的情况下，疲劳裂纹的扩展可分为两个阶段：
    第一阶段：在交变应力的作用下，裂纹从金属材料的表面上的滑移带，挤入槽或非金属夹杂物等处开始，沿着最大切应力方向的晶面向内扩展，速度慢。
    第二阶段：裂纹按第一阶段方式扩展一定距离后，将改变方向，沿着与正应力相垂直的方向扩展，速度快。 （3）疲劳过程
    滑移--微观裂纹产生--微观裂纹连接--宏观裂纹扩展--断裂失效
    （4）提高汽车零件抗疲劳断裂的方法：
    1.延缓疲劳裂纹萌生时间
    2.降低疲劳裂纹扩展的速率
    3.提高疲劳裂纹门槛值长度

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