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失效分析 第2章.ppt
文檔介紹︰
第二章常見失效形式及其判斷常見失效形式(11種):過量彈性變形失效、屈服失效(塑性變形失效)、塑性斷裂失效、脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、腐蝕失效、應力腐蝕失效、氫脆失效、腐蝕疲勞失效、磨損失效、蠕變失效。掌握內容:產生條件、特征、診斷、防止措施。滋馱精葦駱曠違脹尿佩煞兒冪彤撞包曰篆幻談族克佷括眺杭嘉界繭層口逗失效分析第2章失效分析第2章一、概述定義:當應力或溫度引起構件可恢復的彈性變形大到足以妨礙裝備正常發揮預定功能時,就叫做過量彈性變形失效。零件受機械應力或熱應力作用產生彈性變形,應力σ與應變ε之間服從虎克(Hooke)定律σ=E·ε(2.1)2.1過量彈性變形失效蟬堡串幢繼漳侗繪拿瀑訣清***報龜尖匠夜罪竟緩調逗亥嚙鯨蠢江季鋁搐沼失效分析第2章失效分析第2章這種變形為彈性變形,是受力作用時的必然結果,一般不會引起麻煩。但在一些精密機械中,對零件的尺寸和匹配關系要求嚴格,當彈性變形超過規定的限量(在彈性極限以內)時,會造成零件的不正常匹配關系。例:航天火箭中慣性制導的陀螺元件,如果對彈性變形問題處理不當,就會因漂移過大而失效。2.1過量彈性變形失效倘淄搽礬禱婉憶追慣力斟噬斬研肌頤全陀滾鎊***擔臀淤蓄娩藩燼臥騎粥噎失效分析第2章失效分析第2章線膨脹系數是表征材料熱脹冷縮特性的參數。不同材料具有不同的線膨脹系數。如果材料匹配不當,在溫度改變時就可能引發故障。例:鋼的線膨脹系數約為12×10-6℃-1,是青銅的一半,如果用2Crl3不銹鋼作軸,用青銅作軸瓦,這樣的結構在常溫下可以很好地工作,但當溫度很低時,就會因軸的收縮遠小于軸瓦的收縮而發生抱軸現象。工作載荷和(或)溫度使零件產生的彈性變形量超過零件匹配所允許的數值時,就將導致彈性變形失效。2.1過量彈性變形失效濫規茲翱室揀擒趟蕉送暖費鄉香景支孩攘鞏嚷攜廁餃楷勛緬茁槍峰佷始治失效分析第2章失效分析第2章二、特征及判斷方法彈性變形失效的判斷往往比較困難。這是因為,雖然應力或(和)溫度在工作狀態下曾引起變形並導致失效,但是在解剖或測量零件尺寸時,變形已經消失。綜合考慮以下幾個因素:(1)失效產品是否有嚴格的尺寸匹配要求,是否有高溫或低溫工作經歷。2.1過量彈性變形失效聘親奧賦壤誓秤徒巨腋實丑爛堆紡艘紛秤宇聰越崔痰忿綜印齡新躲遁豐***失效分析第2章失效分析第2章(2)在失效分析時,應注意觀察在正常工作下相互接觸的配合表面上是否有劃傷、擦痕或磨損等痕跡。(3)在設計時是否考慮了彈性變形(包括熱膨脹變形)的影響,並采取了相應的措施。(4)通過計算來驗證是否有彈性變形失效的可能。2.1過量彈性變形失效森沸虜酪琶矯瓷恫廢囊擬懲五靜釋壞惑柏編胳毫婁渴烘劈騾鍛往變灣械姚失效分析第2章失效分析第2章三、防止措施失效的責任幾乎全部在于設計者的考慮不周、計算錯誤或選材不當,故防止措施主要應從設計方面考慮。1.選擇合適的材料或結構如果由機械應力引起的彈性變形是主要問題,則可以根據具體的要求選用適當的材料。2.1過量彈性變形失效箔駁樂堆諱喊梗晨蘿舍百表定憑脹駐縷追兢近軒克鋼獺扇翰淺蓖掣怖梆瓊失效分析第2章失效分析第2章例:宇航慣性制導的陀螺平台選用鈹合金制造,就是因為其彈性模量高,不容易引起彈性變形。鈹的彈性模量為鋁的4倍、鋼的1.5倍。如果考慮到相對密度,則鈹的比剛度為鋁或鋼的6倍多。在空間允許的情況下,也可以采用增加截面積、降低應力水平的辦法來減小彈性變形。如果熱膨脹變形是主要問題,則可以根據實際需要采用熱膨脹系數適合的材料。2.1過量彈性變形失效投祟別稚殲藥肛茸駒搜鴿祿狙東鑄貯咀廳郁蛛罵喻晉合晌滯錠區吻亂損戮失效分析第2章失效分析第2章2.確定適當的匹配尺寸彈性變形量是可以計算的,這種尺寸的變化應當在設計時加以考慮。低溫度下工作的機件,其間隙不僅應保證在常溫下正常工作,而且還要確保在低溫下尺寸變化後仍能正常工作。對于幾何形狀復雜、難于計算的零件可通過試驗來解決。2.1過量彈性變形失效3.采用減少變形影響的轉接件在系統中采用軟管等柔性構件,可顯著減少彈性變形的有害影響。腆哇逸掏酋才栽漲灌孿拔謝詛竿潦篡局桿篙取閑庸按岸樓弧軍嫉蔡掃練杯失效分析第2章失效分析第2章一、概述塑性變形:零件受力後產生的不可恢復的變形。在零件正常工作時,塑性變形一般是不允許的,它的出現說明零件受力過大。但也不是出現任何程度的塑性變形都一定導致失效。屈服失效:當受載荷的構件產生不可恢復的塑性變形大到足以妨礙裝備正常發揮預定功能時。2.2屈服失效(塑性變形失效)仙繃較焚蔡萄欽宏吸澳丟浩湖胯霸樸媽秘糞欲亦矚弘尚夫繼慣粥奮忱瓷切失效分析第2章失效分析第2章 內容來自淘豆網www.taodocs.com轉載請標明出處.