设计长期存在的结构需要仔细考虑材料特性和几何结构。 当材料反复装载时,发生裂变故障,导致裂变启动和生长。 平衡这些因素对于增强耐久性和安全性至关重要。

理解材料法蒂格

材料疲劳是循环加载导致的材料的弱化. 不同的材料有不同的疲劳极限,即低于这种强度的应力水平,理论上可以承受无限次循环. 选择疲劳强度较高的材料可以延长一个结构的寿命.

结构几何和应力浓度

结构的形状和设计会影响压力的分布。 尖角、孔和截面突变会形成压力浓度,而压力浓度是更容易引起疲劳裂缝的点。平稳过渡和优化的几何美图有助于减少这些风险。

平衡材料和几何

有效的疲劳设计涉及选择合适的材料和设计尽量减少应力浓度的几何材料. 将高发光强材料与优化的形状相结合,可以大大提高受环状负载影响的结构的耐久性.

  • 选择高疲劳极限的材料
  • 在几何设计平滑过渡
  • 避免尖角和尖口
  • 使用有限元素分析来识别应激热点
  • 实施表面处理以减少裂缝启动