大口徑碳鋼法蘭,平焊法蘭,對(duì)焊法蘭,碳鋼法蘭前已論及,鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續(xù)重復(fù)荷載作用下不斷擴(kuò)展至斷裂的脆性 破壞。
鋼材的疲勞強(qiáng)度取決千應(yīng)力集中(或缺口效應(yīng))和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。截面幾何形狀突然改
變處的應(yīng)力集中,對(duì)疲勞很不利。在高峰應(yīng)力處形成雙向或三向同號(hào)拉應(yīng)力場。在反復(fù)應(yīng)力作用下,首先在應(yīng)力高峰出現(xiàn)微觀裂紋,然后逐漸開展形成宏觀裂縫。在反復(fù)荷載的繼續(xù)作用下,裂縫不斷擴(kuò)展,有效截面面積相應(yīng)減小,應(yīng)力集中現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,這就促使裂縫的繼續(xù)擴(kuò)展。同時(shí),由于是雙向或三向同號(hào)拉應(yīng)力場,材料的塑性變形受到限制。因此,當(dāng)反復(fù)循環(huán)荷載達(dá)到一定的循環(huán)次數(shù)時(shí),裂縫的擴(kuò)展使截面削弱過多經(jīng)受不住外力作用,就會(huì)發(fā)生脆性斷裂,出現(xiàn)鋼材的疲勞破壞。如果鋼材中存在著殘余應(yīng)力,在交變荷載作用下將加劇疲勞破壞的傾向。
大口徑碳鋼法蘭,平焊法蘭,對(duì)焊法蘭,碳鋼法蘭觀察表明,鋼材疲勞破壞后的截面斷口,一般具有光滑的和粗糙的兩個(gè)區(qū)域,光滑部分 表現(xiàn)出裂縫的擴(kuò)張和閉合過程是由裂縫逐漸發(fā)展引起的,說明疲勞破壞也經(jīng)歷了一個(gè)緩慢的 轉(zhuǎn)變過程,而粗糙部分表明鋼材最終斷裂一瞬間的脆性破壞性質(zhì)和拉伸試驗(yàn)的斷口頗為相 似, 破壞是突然的, 兒乎以2000m/ s 的速度斷裂, 因而比較危險(xiǎn)。
通常鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞屬高周低應(yīng)變疲勞,即總應(yīng)變幅小,破壞前荷載循環(huán)次數(shù)多。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定, 循環(huán)次數(shù) N;;?:5 X 104 , 應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算。