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疲勞的定義及疲勞試驗的重要性

一、疲勞的定義及疲勞試驗的重要性：在機械工程中，多數機械零部件都是在循環載荷作用下工作的，其工作應力往往低于材料的屈服強度。零部件在這種循環載荷下，經過較長時間運行而發生失效斷裂的現象稱為疲勞。疲勞破壞是機械零部件早期失效的主要形式。據統計，約有 80% 以上零部件失效是由疲勞引起的。疲勞斷裂、尤其是高強度材料的疲勞斷裂前，一般不發生明顯的塑性變形，其中大多數是突然斷裂，難以檢測和預防，因而機件的疲勞斷裂會造成很大的經濟以致生命的損失。隨著現代機械向高速和大型化方向發展，許多零部件在高溫、高壓、重載和腐蝕等惡劣工況下運行，疲勞破壞事故更是層出不窮。因此，研究機械零部件的疲勞強度和推廣疲勞設計，對提高機械產品的使用可靠性和使用壽命有著十分重要的意義。疲勞強度設計是建立在實驗基礎上的一門科學。只有模擬真實的載荷及環境，對被研制的設備或零部件進行實物試驗，才能正確地評價它們真實的疲勞特性，驗證疲勞設計的預期效果。但是，由于整機試驗成本太高，而零部件的疲勞試驗雖不如整機試驗接近實際，卻比用標準試樣更接近工況，所以，關鍵零部件的疲勞試驗是疲勞設計中的一個重要環節。在零部件的疲勞試驗中，要消耗大量的零部件試樣，對于不同的設計方案，又要制作不同結構的試樣，很不方便。所以，一般多用結構簡單、造價低廉的標準試樣進行疲勞試驗，以提供疲勞性能數據和疲勞設計數據。因此，疲勞試驗在疲勞研究和疲勞設計中占有舉足輕重的地位。疲勞研究實現的主要目的：1. 精確地估算機械結構的零構件的疲勞壽命，簡稱定壽，保證在服役期內零構件不會發生疲勞失效。2. 采用經濟而有效的技術和管理措施以延長疲勞壽命，簡稱延壽，從而提高產品質量

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