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循环韧性是指金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,也叫金属的内耗。一般用振动试样中自由振动振幅的衰减来表示循环韧性大小。严格来说,循环韧性与内耗是有区别的:前者指金属在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。
后者指金属在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。不过,有时这两个名词有时可以混用。循环韧性也是金属材料的力学性能,因为他表示材料吸收不可逆变形功的能力,故又称消振性。
循环韧性的意义:材料循环韧性越高,则机件依靠材料自身的消震能力越好。如汽轮机叶片用1Cr13钢制造,机床床身,发动机缸体等选用灰铸铁制造,其重要原因就是这类材料的循环韧性高,消震性好;仪表选用循环韧性低的材料,可以提高仪表的灵敏度。
延伸
弹性比功又称弹性比能,应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力,一般可用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。其与弹性极限和最大弹性应变的关系如下:
a=σε/2=σ*σ/2E
a——弹性比功;
σ——弹性极限;
ε——最大弹性应变。
可见金属材料的弹性比功取决于其弹性模量和弹性极限。由于弹性模量是组织不敏感性能,因此,对于一般金属材料,只有提高弹性极限的方法才能提高弹性比功。
弹性比功对于研究或理解大件的脆性断裂问题很有意义。
说到疲劳,
首先要知道应力循环特征系数R=S(min)/S(max),最小应力比上最大应力。R的范围是-1.到1。R=1时,是静载,静载情况下是脆性断裂,不属于疲劳。当R在0到1之间的时候,受到拉拉载荷的作用,是可以疲劳断裂的。所以拉拉载荷可以是疲劳载荷。当R为0时,是脉动载荷。R=-1时,是交变载荷,很多疲劳试验是在此情况进行的。说到底,要S(max)小于材料的屈服极限,才能实现高周疲劳,就是循环次数大于10000次。而载荷的性质R是可以变化的,只是R不能是1。.
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