【專業知識】疲勞測試與疲勞曲線,背後還有這些故事!

2021-02-22 機械工程師

導讀:

1860年,維勒(Wöhler)在解決火車軸斷裂時,首先提出了疲勞曲線和疲勞極限的概念,所以後人也稱該曲線為維勒曲線。

1954年1月10日,BOAC的一架「彗星」在義大利厄爾巴島上空7800米處解體。

4月8日,BOAC的又一架「彗星」栽入義大利那不勒斯灣,機上21人罹難。至此,「彗星」全部停飛。

「彗星」頻繁隕落,震驚了世界。 

當時,英國首相邱吉爾下令,要不惜一切代價搞清事故原因。

為此,英國海軍出動艦隊,將厄爾巴島附近海域失事的飛機殘骸從上百米深的海底打撈起來,送到英國皇家飛機研究院進行調查。

調查發現,空難死者的肺部有因氣體膨脹而引起的裂痕,說明失事前機艙內氣壓突然減小,使肺內氣體急劇膨脹而導致肺部破裂。而對飛機殘骸的研究表明,部分舷窗出現了裂痕,這一發現與屍檢結論相吻合。

與此同時,德哈維蘭公司對正在生產和已停飛的飛機進行嚴格檢查,試驗進行了9000多個小時,飛機蒙皮出現了裂痕,與失事飛機殘骸上的裂痕一樣。

經過技術人員研究分析,事故是由製造飛機機體結構的金屬材料「疲勞」所致。

機械零件在交變壓力作用下,經過一段時間後,在局部高應力區形成微小裂紋,再由微小裂紋逐漸擴展以致斷裂。

疲勞破壞具有在時間上的突發性、位置上的局部性及對環境和缺陷的敏感性等特點,不易被及時發現。

「彗星」飛機方形舷窗處的蒙皮,在反覆增壓和減壓的衝擊下,產生變形、裂紋,最終導致金屬疲勞斷裂。作為世界上第一種噴氣式客機,「彗星」比其他客機都飛得快,承受的壓力自然也大,更容易產生金屬疲勞問題。

由此,通過對「彗星」事故的調查,誕生了一門新的學科---「疲勞力學」。

今天咱們就來熟悉和了解一下關於:疲勞曲線及基本疲勞力學性能。

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