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断裂力学在弹簧设计中的应用



断裂力学在弹簧设计中的应用
弹簧的疲劳断裂是由材料表面的微裂纹或材料内部的非金属夹杂物等形成的疲劳源,在外载荷作用下形成裂纹,并逐渐扩大,直至最后断裂。
从断裂力学的观点出发,经过理论推导和试验证明,具有裂纹的物体的断裂条件有两个方面:一是载荷的大小;一是裂纹的长短或探浅。综合以上两方面的条件,给出判断强度的一个参数,即应力强度因子K。
    当材料的应力强度因子达到某一数值时,就要发生断裂,这也就是断裂条件。此数值即为材料的应力强度因子的极限值,称为材料的断裂韧性。如果弹簧材料的应力强度因子己通过实验测定,具有裂纹的弹簧体应力强度因子。则这个弹簧能容忍的最大半裂纹长度称为临界半裂纹长度。如弹簧实际存在的半裂纹长度小于材料的应力强度因子的极限值,则表示该弹簧还可以继续使用;反之,就不能再使用了。

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