低周疲劳失效弹簧在工作条件下,其承受的应力水平接近或超过材料的屈服极限,即循环应变进入塑性应变范围,加载频率一般较低,通常以分钟、小时、天甚至更长时间计算。由于应力水平高、频率低,一般认为破袋寿命低于10’cyclc为低周疲劳。
在其他情况下,尽管弹簧危险截面的应力水平在弹性范围内,但可能接近或超过应力集中处材料的弯曲强度,见图6-50。
这样,在弹簧AB截面上的A点处,应力超过屈服强度,屈服强度受到循环塑性应变的影响,如图6-50(b)所示,而远离应力集中的b点仍处于循环弹性应变状态。图6-50(c)。对于这种弹簧,低周疲劳特性决定了弹簧的疲劳裂纹形核寿命,进而决定了其疲劳失效寿命。
燃气轮机叶轮和叶片、汽轮机的某些高温部件、压力容器和各种内外圆角、间隙、键槽等不同的机械弹簧,在高应力下工作,容易发生这种低周疲劳失效。
