论金属材料的失效与典型工件的选材(ppt 31页)

论金属材料的失效与典型工件的选材目录：
第一节、金属材料的失效
第二节、典型工件的选材

 

论金属材料的失效与典型工件的选材内容提要：
失效机理与损伤模型：
1、概念
失效主要来自于制造商对用户需求和期望的忽视和/或轻视、设计不当、物料选
择与管理不当或物料组合不当、制造或组装工艺不当、缺乏适当的技术、用户使用
不当和产品质量失控等。
失效是一个复杂的概念，其有关的四个简化概念模型是：应力－强度，损伤－
韧性，激励－响应，和容限－规格。特定的失效机理取决于材料或结构缺陷、制造
或组装过程中导致的损伤、存储和现场使用环境等。
影响事物状态的条件统称为应力（载荷）。例如机械应力与应变、电流与电压、
温度、湿度、化学环境和辐射等。
影响应力作用的因素有材料的几何尺寸、构成和损伤特性,还有制造参数和应用
环境。
2、失效的概念模型
应力－强度模型：当且仅当应力超过特定强度时，物体才会失效。一个未失效
的物体就像新的一样。如果应力没有超过强度，应力无论如何都不会对物体造成永
久性的影响。可用于这一模型的例子是：a.钢棒受拉应力；b.在晶体管发射极-集电
极之间施加电压。
损伤－韧性模型：应力可以造成
不可恢复的累积损伤，如腐蚀、磨损、
疲劳、介质击穿等。累积损伤不会使
产品使用性能下降。当且仅当损伤超
过韧性时，也就是损伤累积到物体的
韧性极限时，物体才会失效。当应力消除时，累积损伤不会消失。韧性经常被看作
为随机变量。

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