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金属疲劳 金属疲劳性

时间:2020-05-03 07:27:25

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金属疲劳 金属疲劳性

涡轮增压发动机的使用寿命低于自然吸气发动机,一个是強制加气制作动力,一个是自然而然的加力提速.金属疲劳不一样。

金属疲劳与寿命时间陆续到点了

第一军情优质军事领域创作者

突发!美军F-35战机坠毁,军方没搞明白原因当地时间10月19日晚,美国一架来自空军第388战斗机联队的F-35A战机坠毁。据悉,该战机的飞行员弹射逃生,目前已被送往当地医疗中心接受检查。事故发生后,美国空军第388联队称:目前并不清楚战机坠毁原因,还在调查当中。#美国空军一架F-35战机在犹他州坠毁#事实上,美国坠机并不是第一次了。据俄罗斯媒体报道:美国空军在最近两个月已经连续坠毁了7架战斗机。有分析专家认为:美国战机之所以频繁发生坠毁事件和飞行员培训质量差有关。美国《洛杉矶时报》在6月份的时候也曾接连报道过3起严重的坠机事故,当时美国海军表示,这些飞机将全面停飞,并接受相关检查。但是时至今日,美国的坠机问题似乎还未解决。有相关人员表示:接连不断的坠机事实是一个令人不安的迹象。(orange)

2002年5月,611航班从台北起飞后突然四分五裂坠入大海,最终导致225人身亡,这一切的原因竟是“金属疲劳”!

人类航空史上已经有多场空难就是由“金属疲劳”所引起,并且已经夺走了数百条生命!金属疲劳究竟有多么恐怖?

所谓金属疲劳时指金属材料在循环应力的作用下,产生裂纹或突然发生断裂的过程。要想理解这一概念,就不得不引入到材料学中应力的概念。

根据牛顿的经典力学,在没有外力作用下,物体会保持匀速运动或静止状态。而当有外力施加时,物体则会产生相应的变化。当我们把目光聚焦到物体内部,我们会发现,物体内各部分之间会产生相互作用,这就是应力。

当物体是一个“绝对刚体“的时候,其内部质地均匀,可以将外力平均分散在各处。但”绝对刚体“仅是物理学中的一个概念,现实世界中人类无法做出或者找到这种绝对的刚体,因此在现实世界里,任何物体内部的应力不可能做到完全均匀。有些部分受到的应力偏小、有些部分受到的应力偏大,而这些部分就容易率先发生金属疲劳。

开篇提到的2002年台北空难,就是因为在32年前的1980年,飞机尾部蒙皮损伤。当时并未更换整块蒙皮,而只是覆盖了一块铝板。长久的飞行积累了金属疲劳,最终导致该处开裂、机尾脱落,最终机毁人亡。

金属疲劳于人体疲劳不同,不可能通过休息而恢复,只会在长期反复的作用力下不断加深金属疲劳,积累损伤,最终导致重大事故。

难道我们人类在金属疲劳面前就束手无策了吗?

当然不是!

首先,人们在材料制作时通过提升工艺、增加合金材料、改变结构形态等方法提升金属材料靠疲劳度。著名的稀土元素就可以提升材料耐久性能。

其次,优化结构,尽量减少单一薄弱的受力点,避免应力的集中,避免尖角、缺口等。譬如飞机的舷窗由原始尖锐的方形角改为圆弧角,就能减少舷窗出现断裂的情况发生。

此外,还可以加强检查,及时、定期更换零部件,在金属疲惫断裂之前将其换掉,保障整个机体的安全。因此,无论是飞机、轮船、汽车等大型机器,都有使用年限。尤其越是庞大复杂的设备,其零部件的淘汰率就更高。毕竟比起重大的交通事故,定期更换一批零件还是十分有效的。

除了以上正面硬刚“金属疲劳“的方式,人们还反向利用”金属疲劳“的原理,为人所用。最直观的应用就是”应力断料机“。先才对象材料上进行小范围切口,再通过机器进行截断。通过预先的切口,主动创造材料的金属疲劳,造成应力的集中,只需要2秒就可以实现断料。节约了大量时间、能量,对于难以切削的材料有出奇的效果。

当我们了解到金属疲劳的原理之后,我们就不必再害怕了。只要我们不断提升品质、规范制度,可以更好地防止灾难的发生,并且让这一特性更好地为人们服务。

作者:方骥 校稿:川川

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金属疲劳与循环应力

有没有钣金师傅解释一下怎么搞的,金属会有疲劳对以后用车会不会有影响?

已经行了十几万公里,那枚螺丝是金属疲劳,意外,

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一般情况下,各种媒体或书刊交叉阅览,会促进大脑兴奋点的转移。凡是有助于兴奋点转移的事情,都会使大脑得到休息。“金属也疲劳”,小试无妨~

普惠PW4000发动机的空中爆裂,现在初步被认为是金属疲劳。金属疲劳这个名词其实很形象,就好比你举起一副小哑铃,举一次没什么感觉,举两次也没大碍,但是连续举100次,可能就十分疲惫。金属也是一样,用金属打造的风扇、压气机和涡轮转子部件,在设计时就要求它们能够在高温情况下承受高压力、高离心力以及高扭矩,但是随着飞行小时的不断累积,这些强悍的金属也会呈现疲劳——具体说来,就是在金属内部出现极其微小,小到难以发现的裂纹,这些裂纹暂时也不会酿成大祸,它们会以自己的脾气缓慢地扩展,如果不加以发现、维修和更换,那么这些裂纹在未来某一时刻会突然击中发力快速扩展,导致零部件直接断裂。高速旋转的部件会像小李飞刀的刀子一样以巨大的能量飞出,可能打坏发动机的附件系统,甚至击穿发动机的外壳。巨大的震动和冲击,或者加上可能的燃烧爆炸,撕掉发动机的整流罩外壳那更是小菜一碟。幸运的是,这两次,外加去年JAL的事故中,飞机全部安然落地,这也是不幸之中的万幸——从侧面证明了现代商用飞机双动力系统的整体安全裕度还是不错的。这次波音777-200的右侧发动机的故障模式可能就是源于这个问题:调查人员发现,巨大的22片风扇叶片中,有一片从根部断掉,断掉的叶片很可能打坏了另一片叶片,后者从中间断掉。调查人员找到了这两枚叶片,一片卡在了发动机罩安全环内,另一片则在地面上一个足球场被发现。

cvt不能承受很高的扭矩,长时间大脚油门容易造成金属疲劳,断裂是迟早的,一般博世的钢链是最好的,也是有一定的扭矩范围的

船也是铆合,缝隙填防水胶,//@搜藏夹:你听说过水上的船舶因为焊接缺陷而发生沉船事故吗?//@往生拾梦26221713:焊接过的金属高温氧化物具有脆性,抗疲劳性差,只要有微裂纹,金属结构整体就会分离。文中说得并不无道理。//@搜藏夹:不同意作者关于焊接的缺点,焊接产生的气泡等缺陷完全可以检查出来,而且焊接的工艺和质量也完全可以保持一致,否则航母、LNG船以及潜艇就不可能下水了!关于飞机用铆接,不仅仅是铝合金不适合高温焊接,主要是铆接产品可以适应轻微变形,像作者说的飘忽不定的机翼,这就是铆接产品的优点!

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焊接好处一大堆,飞机却偏偏用了铆接,这其中有什么奥秘?上百万颗铆钉共同托起的航天之梦。飞机制造中有一句名言,叫“为减轻每一克重量而奋斗”,但是奇特的是,在飞机制造的过程中选择的连接方式却并非重量更轻的焊接,而是宁愿选择上百万颗铆钉重量的铆接,到底是什么原因呢?这还要从飞机的蒙皮说起,为了降低飞机的重量,所以飞机的蒙皮除了要求坚固外还有两个最大的特点:薄且轻。有多薄?基本上都在两毫米左右。一般都使用的是铝合金或者复合材料。选了铝合金作为飞机蒙皮的材料,要是用焊接连接会怎么样呢?焊接,是用高温加热的方式将金属接合,而恰恰铝合金的耐热性很差,如果经受高温就极易变形。这就是飞机不能选择焊接的原因之一。从安全性方面考虑,焊接同样也不适用于飞机制造。即使不谈蒙皮变形,在焊接过程中产生的气泡或者裂纹是在质检中都很难发现的,而这样的缺陷就很有可能导致飞机在飞行过程中出现意外。同时,在飞机飞行过程中产生的颠簸也会让用焊接连接的各处机身不堪其扰,出现各种各样的细小裂纹。另外,焊接工艺还有一个最大的特点——不稳定。这个不稳定并不是说材料连接的强度不够,而是焊接接口的标准无法达到完全统一。再加上焊接是永久性连接,要是真检查出问题,那就要大面积的更换飞机蒙皮,钱袋子也受不住啊。用铆钉连接的铆接和焊接比起来在这些方面就很有优势了。飞机蒙皮所用材料对于铆接的适应性很高,不会出现变形等情况。而且,飞机在飞行过程中遭受颠簸时,铆接的方式还可以减少振动。相比于焊接的不确定性,铆接基本上完全可以做到统一标准。铆钉的生产就不用说了,肯定保证规格一模一样。在飞机上打铆钉进行连接,只要找准位置,更是十分简单,保证完美。就连真出现问题时维修都更方便,哪里坏了拆哪里,十分快捷,可以说是变相延长了飞机的寿命。不少人在第一次乘坐飞机时,一旦遇到颠簸,看到有些飘忽不定的机翼都会捏一把冷汗。要是在之前听说过飞机是用钉子连接的,更是会死死盯着外面,生怕机翼断裂。但别看机翼一直上下晃动,铆接减轻了振动,反而让飞机十分安全。要是真用了焊接,说不好在不断受力的过程中,机翼真的有可能不堪重负。不过也别以为飞机用了铆接就真显得多么简单,上百万颗铆钉可是一个十分巨大的工程量,曾经就为了检查一架飞机的故障,工作人员努力了整整三天三夜,才最终找到了那一颗直径还不到一毫米的松动小钉子。作者:九月授衣 校稿:川川#人人能科普,处处有新知##头条创作挑战赛##我在头条做科普##在头条看见彼此##我要上 头条#

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