1樓：life施君
反覆荷載引起的應力迴圈形式有同號應力迴圈和異號應力迴圈兩種型別。迴圈中絕對值最小的峰值應力與絕對值最大的峰值之比稱為應力迴圈特徵值，當為拉應力時，或取正號；當為壓應力時，或取負號。如圖1所示，當時為異號應力迴圈，當時為同號應力迴圈，時表示靜力荷載。
最大應力和最小應力符號相反而其絕對值相等，稱為對稱迴圈。當最大應力為拉應力而最小應力為零時，稱為脈衝迴圈。
對於軋製鋼材和非焊接結構，值越小疲勞強度越低，反之則越高。但對於焊接結構，由於焊縫附近存在著很大的焊接殘餘應力峰值，應力迴圈特徵值並不代表疲勞裂縫出現處的應力狀態，實際的應力迴圈是從殘餘應力開始，變動一個應力幅（此處為最大拉應力，為最小應力，拉應力取正值，壓應力取負值）。因此焊接結構的疲勞效能直接與應力幅有關而與應力迴圈特徵值的關係不是非常密切。
試驗結果證明,影響鋼材疲勞強度的主要因素是應力集中、作用的應力幅和應力的迴圈次數,而與鋼材的靜力強度無關（但與鋼材的質量有關）。
為什麼鋼材在同號拉應力場易發生脆性破壞
2樓：開心的楊小愛
鋼材的規格型號不同其延伸率也是不一樣的，當然和這個也和是否是合格鋼材有一定的關係。
引起鋼材脆性破壞的主要因素有哪些？應如何防止脆性破壞的發生呢？
3樓：匿名使用者
鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。
脆性破壞：載入後，無明顯變形，因此破壞前無預兆，斷裂時銀櫻斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大。
影響脆性破壞的因素
1.化學成分
2.冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）
3.溫度（熱脆、低溫冷脆）
4.冷作硬化
5.時效硬化
6.應力集中
7.同號三向主應力狀態
1 ) 鋼材質量差、厚度大：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴重,韌性差等；較厚的鋼材輥軋次數較少，材質差、韌性低，可能存在較多的冶帶叢金缺陷。
(2) 結構或構件構造不合理：孔洞、缺口或截面改變急劇或佈置不當等使應力集中嚴重。
(3) 製造安裝質量差：焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯,焊接缺陷大,殘餘應力嚴重；冷加工引起的應變硬化和隨後出現的應變時效使鋼材變脆。
(4) 結構受有較大動力荷載或反覆荷載作用：但荷載在結構上作用速度很快時（如吊車行進時由於軌縫處高差而造成對吊車樑的衝擊作用和**作用等），材料的應力- 應變特性就要發生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點將提高而韌性降低。
特別是和缺陷、應力集中、低溫等因素同時作用時,材料的脆性將顯著增加。
（5）在較低環境溫度下工作：當溫度從常溫開始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質稱為低溫冷脆。
不同的鋼種,向脆性轉化的溫度並不相同。同一種材料,也會由於缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發生脆性斷裂。
為了防止鋼材的脆性斷裂，可以從以下幾個方面著手：
1、裂紋
當焊接結構的板厚較大時（大於25mm），如果含碳量高，連線內部有約束作用，焊肉外形不適當，或冷卻過快，都有可能在焊後出現裂紋，從而產生斷裂破壞。針對這個問題，把碳控制在0.22%左右，同時在焊接工藝上增加預熱措施使焊縫冷卻緩慢，解決了斷裂問題。
焊縫冷卻時收縮作用受到約束，有可能促使它出現裂紋。措施是：在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙，焊縫有收縮餘地，裂紋就不會出現。
把角焊縫的表面作成凹形，有利於緩和應力集中。凹形表面的焊縫，焊後比凸形的容易開裂，原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應力，並且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大，而45°截面又有所增強，情況要好的多。
在凹形焊縫開裂的條件下，改用凸形焊縫，就不再開裂。
2、應力
考察斷裂問題時，應力是構件的實際應力，它不僅和荷載的大小有關，也和構造形狀及施焊條件有關。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應力集中，使區域性應力增高，對脆性破壞最為危險。施焊過程造成構件內的殘餘拉應力，也是不利的。
因此，避免焊縫過於集中和避免截面突然變化，都有助於防止脆性斷裂。
3、材料選用
為了防止脆性斷裂，結構的材料應該具有一定的韌性。材料斷裂時吸收的能量和溫度有密切關係。吸收的能量可以劃分為三個區域，即變形是塑性的、彈塑性的和彈性鋒行叢的。
要求材料的韌性不低於彈性，以避免出現完全脆性的斷裂，也沒有必要高於彈塑性，對鋼材要求太高，必然會提高造價。鋼材的厚度對它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低於薄鋼板。
4、構造細部
發生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構造縫隙，或相當於構造縫隙的未透焊縫。構造焊縫相當於狹長的裂紋，造成高度的應力集中，焊縫則造成高額殘餘拉應力並使近旁金屬因熱塑變形而時效硬化，提高脆性。低溫地區結構的構造細部應該保證焊縫能夠焊透。
因此，設計時必須注意焊縫的施工條件，以保證施焊方便，能夠焊透。
塑性破壞和脆性破壞有什麼區別 詳細
4樓：白蛇傳說
鋼材具有兩種性質完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性破壞。
塑性破壞專
是由於變形過大，超過了屬材料或構件可能的變形能力而產生的，僅在構
件的應力達到了鋼材的抗拉強度 後才發生。塑性破壞前，總有較大的塑性變形
發生，且變形持續的時間較長，很容易及時發現而採取措施予以補救，不致引起嚴重後果。
脆性破壞前塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計算應力可能小於鋼材的屈服點，
斷裂從應力集中處開始。由於脆性破壞前沒有明顯的預兆，無法及時覺察和採取
補救措施，而且個別構件的斷裂常引起整個結構塌毀。在設計、施工和使用鋼結構時，要特別注意防止出現脆性破壞
5樓：鄢振華念未
塑性bai
脆性強度:
抗壓du=抗拉>抗剪
zhi抗壓》抗剪》抗拉
變形（即剛度）：有dao顯著變形
破壞回時變形不明顯
在流動屈
答服階段
抗衝擊性：通過變形緩解（強）
易破壞（弱）
應力集中敏感性：不敏感
敏感如：q235
40cr
45#如：ht300
鋼結構發生脆性破壞的主要原因是什麼？
6樓：匿名使用者
1、鋼材的
質量差：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高，晶粒較粗，夾雜物等冶金缺陷嚴重，韌性差等。
2、結構構件構造不當：孔洞、缺口或截面改變急劇或佈置不當等使應力集中嚴重。
3、製造安裝質量差：焊接、安裝工藝不合理，焊縫交錯，焊接缺陷大，殘餘應力嚴重。
4、結構承受較大動力荷載，或在較低環境溫度下工作等：該項對較厚鋼材影響更為嚴重。
鋼結構是主要由鋼製材料組成的結構，是主要的建築結構型別之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼樑、鋼柱、鋼桁架等構件組成，各構件或部件之間通常採用焊縫、螺栓或鉚釘連線。因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應用於大型廠房、場館、超高層等領域。
7樓：血刺月殤
脆性斷裂破壞大致可分為以下幾類。①過載斷裂:由於過載，
鋼材強度不足而導致的斷裂。這種斷裂破壞發生的速度通常極高(可高達2 100 m/s)，後果極其嚴重.在鋼結構中，過載斷裂只出現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
②非過載斷裂:塑性很好的鋼構件在缺陷、低溫等因素影響下突然呈脆性斷裂。
③應力腐蝕斷裂:在腐蝕性環境中承受靜力或準靜力荷載作用的結構，在遠低於屈服極限的應力狀態下發生的斷裂破壞稱為應力腐蝕斷裂。它是腐蝕和非過載斷裂的綜合結果。
一般認為，強度越高則對應力腐蝕斷裂越敏感。而對於常見碳鋼和低合金鋼而言，屈服強度大於700 mpa時，才表現出對應力腐蝕斷裂的敏感性.
④疲勞斷裂與腐蝕疲勞斷裂:在交變荷載作用下，裂紋的失穩擴充套件導致的斷裂破壞稱為疲勞斷裂;腐蝕性介質的作用，會對構件的疲勞壽命產生更顯著的不利影響。近年來，由于海洋工程結構的發展，腐蝕疲勞已經成為疲勞研究的一個重要課題。
疲勞斷裂有高周和低周之分。迴圈週數在10以上者稱為高周疲勞，屬於鋼結構中常見的情況。低周疲勞斷裂前的週數只有幾百或幾十次，每次都有較大的非彈性應變.
典型的低周疲勞破壞往往產生於強烈**作用下。
⑤氫脆斷裂:氫可以在冶煉和焊接過程中侵人金屬，造成材料韌度降低導致斷裂。焊條在使用前需要烘乾，就是為了防止氫脆斷裂.
鋼結構脆性破壞在鉚接結構時期就已經有所發生，不過為數不多，因而沒有引起人們的重視;在焊接逐漸取代鉚接的時期，脆性破壞事故增多。從2023年發生比利時哈塞爾特的全焊空腹析架橋破壞到2023年止，除船舶外，世界各地至少發生過40起引人注目的大型焊接結構破壞事故。
焊接結構出現脆性破壞事故比鉚接結構頻繁，其原因如下。
①焊縫經常會或多或少存在一些缺陷，如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔等，這些缺陷往往成為斷裂的起源。
②焊接後鋼結構內部存在殘餘應力。殘餘應力未必是破壞的主因，但和其他因素結合在一起，可能導致開裂。
③焊接鋼結構的連線處往往有較大剛性，當出現三條相互垂直的焊縫時，材料的塑性變形就很難發展。給出焊接區應力一應變關係曲線和原材料應力一應變曲線的對比。
④焊接使結構形成連續的整體，一旦裂縫開展，就有可能一斷到底，不像在鉚接結構中，裂縫常常在接縫處終止。
⑤對選材在防止脆性破壞中的重要性認識不足。
鋼結構脆性破壞事故的不斷髮生，除了採用焊接外，還有以下原因:結構比過去複雜，有些結構的使用條件惡劣(如海洋結構)，有的荷載很大，鋼材強度和鋼板厚度都有提高和增大的趨勢，設計時採用更精細的計算方法並利用材料非彈性效能以降低造價，致使結構的實際安全儲備比過去有所降低。這些因素綜合在一起，發生脆斷的概率就會提高。
為什麼無論脆性還是塑性材料在受到三向等壓時均發生塑性破壞？
8樓：匿名使用者
你好，材料頌碧擾表現出塑性還是脆性與材料本身的性質有關係，也與材料所受的應力狀態有關。受三慧桐向等壓時，最大拉應力為零，最大切應力也為零，所以材料不發生塑性變形野旦。
螺栓生產過程中出現斷裂的原因有哪些？
9樓：濟寧鈦浩機械****
在緊韌體製造中正確選用緊韌體材料是重要一環，因為緊韌體的效能和其材料有著密切的關係。如材料選擇不當或不正確，可能造成效能達不到要求，使用壽命縮短，甚至發生意外或加工困難，製造成本高等。下面就簡單介紹下螺栓生產過程中出現斷裂的原因有哪些：
一、材質缺陷
影響偏析的因素中(鐵礦石元素、鍊鋼方法、鋼錠大小、冶煉技術等)，主因是鍊鋼方法和冶煉技術，偏析大將會引起熱脆、冷脆、裂縫、疲勞等一系列問題。當鋼材中碳、硫、磷、氧、氮、氫等元素的含量過高時，將會嚴重降低其塑性和韌性，脆性則相應增大。
（1）鋼中碳元素含量增高會使鋼的脆性轉變溫度升高，隨著含碳量的增加，鋼的最大恰貝衝擊值顯著降低。
（2）磷對鋼脆性轉變溫度影響隨磷含量增加，鋼脆性轉變溫度升高，硫與磷的存在對鋼的斷裂韌性起有害作用，硫危害性更大。
（3）鋼中錳元素的存在對改善其脆性效能有一定幫助，隨錳與碳之比值提高，碳、磷有害作用下降，鋼的脆性轉變溫度顯著降低。
二、應力集中
當鋼材在某一區域性出現應力集中，則出現了同號的二維或三維應力場使材料不易進入塑性狀態，從而導致脆性破壞。應力集中越嚴重，鋼材的塑性降低愈多，同時脆性斷裂的危險性也愈大。鋼結構或構件的應力集中主要與構造細節有關。
三、加工環境
當螺栓受到較大的動載作用或者處於較低的環境溫度下工作時，螺栓脆性破壞的可能性增大。
（1）當溫度升高時，鋼材的強度及彈性模量均有變化，一般是強度降低，塑性增大。隨著溫度的不斷升高，而塑性和衝擊韌性下降出現所謂的「藍脆現象」，此時進行熱加工鋼材易發生裂紋，鋼結構幾乎完全喪失承載力。
（2）當溫度降低，鋼材強度略有提高，而塑性韌性降低，脆性增大。尤其當溫度下降到某一溫度區間時，鋼材的衝擊韌性值急劇下降，出現低溫脆斷。通常又把鋼結構在低溫下的脆性破壞稱為「低溫冷脆現象」，產生的裂紋稱為「冷裂紋」。
四、載入速率的影響
大量實驗表明，高的載入速率會使材料出現脆斷的危險增加，一般認為其影響與降低溫度相當。隨著變形速率的增大，材料的屈服強度將會增加，其原因是材料來不及進行塑性變形和滑移，因而位錯擺脫束縛進行滑移所需的熱啟用時間減少，使脆性轉變溫度提高，所以易於產生脆斷。當試件上有缺口時，應變速率的影響更為顯著。
脆性裂紋一經產生，裂紋尖端就會有很嚴重的應力集中，這一急驟增加的應力，相當於一個載入速率很高的荷載，使裂紋迅速失穩擴充套件，最後使整個結構發生脆性破壞。
五、冷鐓成型油的使用
使用菜籽油、機械油、再生油等非專用油品也會發生工件斷裂的問題，主要原因是非專用油品其不含有冷鐓工藝所需要的新增劑成分，效能不能滿足工藝要求。在加工過程中油膜瞬間破裂，衝棒與工件直接接觸，因作用力的釋放導致工件發生脆性斷裂。
綜合上述原因：材質缺陷，應力集中，加工環境，載入速率及工藝原料是影響脆性斷裂的主要因素，其中應力集中的影響尤為重要。在此值得一提的是，應力集中一般不影響鋼結構的靜力極限承載力，在設計時通常不考慮其影響。
但在動載作用下，嚴重的應力集中加上材質缺陷，殘餘應力，冷卻硬化，低溫環境等往往是導致脆性斷裂的根本原因。
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