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力学

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试述疲劳宏观断口的特征及其形成过程。

正确答案: 典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域—疲劳源、疲劳区及瞬断区。
(1)疲劳源是疲劳裂纹萌生的策源地,疲劳源区的光亮度最大,因为这里在整个裂纹亚稳扩展过程中断面不断摩擦挤压,故显示光亮平滑,另疲劳源的贝纹线细小。
(2)疲劳区的疲劳裂纹亚稳扩展所形成的断口区域,是判断疲劳断裂的重要特征证据。特征是:断口比较光滑并分布有贝纹线。断口光滑是疲劳源区域的延续,但其程度随裂纹向前扩展逐渐减弱。贝纹线是由载荷变动引起的,如机器运转时的开动与停歇,偶然过载引起的载荷变动,使裂纹前沿线留下了弧状台阶痕迹。
(3)瞬断区是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。其断口比疲劳区粗糙,脆性材料为结晶状断口,韧性材料为纤维状断口。
答案解析:
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