工程材料應(yīng)力計量圖像
顯微鏡廠商-顯微圖像分析
工程材料在恒應(yīng)力作用下,隨著時間的變化而發(fā)生緩慢、
連續(xù)的變形,稱為蠕變.如果在某些情況下允許出現(xiàn)蠕變,則
最終將導(dǎo)致斷裂.一般說來,蠕變是由外加載荷引起的,但
也會由自重產(chǎn)生.斜屋頂或豎直屋面上的鉛板,使用幾年以
后其底部就會比頂部厚一些,當(dāng)然這不一定是一個嚴(yán)重的問
題.
然而,鉛板在產(chǎn)生大量的蠕變以后往往會出現(xiàn)裂紋,問題
就嚴(yán)重了.因此,對蠕變現(xiàn)象應(yīng)有兩方面的要求:一個與變形
有關(guān);另一個則與斷裂,即蠕變斷裂有關(guān).典型的限制變形的
實例就是蒸汽渦輪的葉片.在使用過程中,葉片一定不能伸
長到與殼體相碰.而電燈泡中的鎢絲則是限制斷裂的實例.
雖然鎢絲的螺旋形線圈因逐步發(fā)生蠕變應(yīng)變而下垂,并且因
此而降低了光強,但是這只電燈實際上只有到鎢絲斷了以后
才失效.在許多應(yīng)用場合下,同時考慮這兩種失效方式是十
分必要的,例如,在飛機發(fā)動機中,蠕變變形是在規(guī)定極限內(nèi)
的變形,這種極限必然構(gòu)成初步設(shè)計的基礎(chǔ).但也應(yīng)當(dāng)認識
到,在某些緊急情況下,短時期中的工作條件將嚴(yán)重惡化,因
此設(shè)計人員需要了解,某一給定零件可在這種極端條件下工
作多長時間而不發(fā)生斷裂.只要工作條件與應(yīng)力松弛有關(guān),就
可不考慮蠕變斷裂.在這類實例中,最簡單的就是螺栓緊固
件.當(dāng)兩個零件用螺栓與螺母固緊到一起時,隨著螺母被旋
緊,螺栓桿的彈性伸長提供了夾緊力.如果在工作條件下產(chǎn)生
了蠕變,則螺栓中的應(yīng)力便要逐漸松弛,這樣就防止了斷裂.
當(dāng)然,夾緊力也同時降低,所以象壓力容器這類設(shè)備所用的螺
栓,若在蠕變條件下工作時必須定期重新擰緊.如果經(jīng)常這
樣做,再次發(fā)生斷裂就很危險了.