06-材料的疲勞解析

第六章材料的疲乏6.1疲乏現(xiàn)象6.2疲乏斷裂過程及其機(jī)理6.3疲乏裂紋擴(kuò)展速率與門檻值6.4疲乏強(qiáng)度指標(biāo)6.5影響疲乏性能的因素6.6低周疲乏6.7陶瓷材料的疲乏引言材料的設(shè)計(jì)：材料力學(xué)：斷裂力學(xué)：以上是一次加載的安全性；屢次或長(zhǎng)期加載的安全性如何？？？？疲乏：材料在受到變動(dòng)〔載荷〕應(yīng)力〔一般低于屈服應(yīng)力〕作用下的行為。統(tǒng)計(jì)分析顯示，在機(jī)械失效總數(shù)中，疲乏失效約占80%以上，如曲軸、連桿、齒輪、彈簧、軋輥等都是在變動(dòng)載荷下工作的。疲乏斷裂，一般不發(fā)生明顯的塑性變形，難以檢測(cè)和預(yù)防，因而機(jī)件的疲乏斷裂會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)以至生命的損失。∴工程中爭(zhēng)論疲乏的規(guī)律、機(jī)理、力學(xué)性能指標(biāo)、影響因素等，具有重要的意義。

2023年11月2日，一架美軍F-15C鷹式戰(zhàn)斗機(jī)在做空中纏斗飛行訓(xùn)練時(shí)，飛機(jī)突然凌空解體，一份調(diào)查結(jié)果說明，飛機(jī)的關(guān)鍵支撐構(gòu)件——桁梁消逝了金屬疲乏問題。2023年5月25日，臺(tái)灣華航的一架波音747客機(jī)在執(zhí)行臺(tái)北到香港的CI611航班途中，墜毀于澎湖外海，機(jī)上225名乘客與機(jī)組人員全部遇難。經(jīng)調(diào)查證明，失事緣由是金屬疲乏斷裂，金屬疲乏裂紋竟源自1980年2月7日飛機(jī)起飛時(shí)擦地產(chǎn)生的刮痕。后來飛機(jī)進(jìn)展修理時(shí)，刮痕并未刨光即補(bǔ)上補(bǔ)釘，金屬疲乏裂紋就沿著刮痕產(chǎn)生。6.1疲乏現(xiàn)象定義：載荷大小或大小和方向隨時(shí)間按確定規(guī)律變化或呈無規(guī)章隨機(jī)變化的載荷。

一、變動(dòng)載荷交變載荷隨機(jī)變動(dòng)載荷周期變動(dòng)載荷分類重復(fù)載荷特征參數(shù)：最大應(yīng)力σmax最小應(yīng)力σmin平均應(yīng)力σm=〔σmax＋σmin〕/2應(yīng)力半幅σa=〔σmax－σmin〕/2周期變動(dòng)載荷－－循環(huán)應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)對(duì)稱系數(shù)〔應(yīng)力比〕r=σmin/σmax對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力〔r=-1〕：大多數(shù)軸類零件，如火車軸的彎曲、曲軸的扭轉(zhuǎn)；重復(fù)循環(huán)應(yīng)力〔0<r<1〕：如發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺栓的循環(huán)應(yīng)力；不對(duì)稱交變循環(huán)應(yīng)力〔r<0〕：如發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的循環(huán)應(yīng)力；循環(huán)應(yīng)力的種類〔按r來分〕分類

〔1〕按應(yīng)力狀態(tài)：彎曲疲乏、扭轉(zhuǎn)疲乏、拉壓疲乏、復(fù)合疲乏等。

〔2〕按環(huán)境及接觸狀況：腐蝕疲乏、熱疲乏、接觸疲乏等。

〔3〕按斷裂壽命和應(yīng)力凹凸大?。旱蛻?yīng)力下，高周疲乏〔＞105周次〕；高應(yīng)力下，低周疲乏〔102~105周次〕。這是最根本的分類方法。

二、疲乏分類及特點(diǎn)疲乏斷裂特點(diǎn)〔1〕斷裂應(yīng)力<σb，甚至<σs，簡(jiǎn)潔消逝脆性斷裂；〔2〕對(duì)材料的缺陷特殊敏感；〔3〕疲乏斷口能清晰顯示裂紋的萌生、擴(kuò)展和斷裂?！?〕疲乏失效受載荷歷程的影響〔疲乏前的過載會(huì)影響疲乏強(qiáng)度〕。疲乏斷口保存了整個(gè)斷裂過程的全部痕跡，記載著很多斷裂信息，具有特殊明顯的形貌特征。這些特征與材料性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小、環(huán)境因素有直接的關(guān)系。分析疲乏斷口是爭(zhēng)論疲乏過程、分析疲乏失效緣由的一種重要而且有效方法。三、疲乏宏觀斷口特征典型疲乏斷口由疲乏源、疲乏裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)三部份構(gòu)成。隨材質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)的不同，三個(gè)區(qū)的大小和位置不同。當(dāng)材料內(nèi)部存在嚴(yán)峻冶金缺陷〔夾雜、縮孔、偏析、白點(diǎn)〕時(shí)，因局部強(qiáng)度的降低，也會(huì)在材料內(nèi)部產(chǎn)生疲乏源。形貌特點(diǎn)：斷面不斷摩擦擠壓，光亮度大，裂紋擴(kuò)展速率小，并有加工硬化發(fā)生。〔1〕疲乏源：裂紋萌生的地方，常處于機(jī)件的外表或缺口、裂紋、刀痕、蝕坑等缺陷處，或機(jī)件截面尺寸不連續(xù)的區(qū)域〔有應(yīng)力集中〕。特征：光滑并分布有貝紋線〔海灘把戲〕。貝紋線：平行弧線，間距不同；裂紋源四周，線條細(xì)密、裂紋擴(kuò)展較慢；在遠(yuǎn)離裂紋處，線條稀疏、裂紋擴(kuò)展較快。材料韌性好，疲乏區(qū)大，貝紋線細(xì)、明顯?！?〕疲乏擴(kuò)展區(qū)：裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展形成的。貝紋線是疲乏區(qū)的最大特征，一般認(rèn)為它是由載荷變動(dòng)引起的，如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的開動(dòng)和停留，偶然過載引起的載荷變動(dòng)，使裂紋前沿線留下了弧狀臺(tái)階痕跡。在實(shí)際機(jī)件的疲乏斷口中－－易見試驗(yàn)室的試樣疲乏斷口中－－不易見特征：外表粗糙；脆性材料為結(jié)晶狀，塑性材料則在中間平面應(yīng)變區(qū)為放射狀或人字紋斷口，在邊緣平面應(yīng)力區(qū)為剪切唇?！?〕瞬時(shí)斷裂區(qū)：裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展形成的。6.2疲乏斷裂過程及機(jī)理材料的疲乏破壞過程：疲乏裂紋的萌生＋疲乏裂紋的亞穩(wěn)擴(kuò)展＋疲乏裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展。宏觀疲乏裂紋由微觀裂紋的形成、長(zhǎng)大及連接而成，常將0.05~0.1mm的裂紋定為疲乏裂紋核，由此確定疲乏裂紋萌生期〔N0〕。一、疲乏裂紋的萌生疲乏微觀裂紋都是由不均勻的局部滑移和顯微開裂引起。主要方式有外表滑移帶開裂，其次相、夾雜物或其界面開裂，晶界或亞晶界開裂等?；茙ч_裂產(chǎn)生裂紋材料在循環(huán)應(yīng)力σ的長(zhǎng)期作用下，即使其應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度σs，也會(huì)發(fā)生循環(huán)滑移并形成循環(huán)滑移帶。靜載下：σ>σs，均勻滑移帶；循環(huán)載荷下：σ<σs，循環(huán)過程中在某些晶粒、或局部薄弱區(qū)域內(nèi)形成不均勻滑移帶。這種滑移首先在材料外表形成，然后擴(kuò)展到材料內(nèi)部，形成駐留滑移帶〔不能消退〕－駐留滑移帶。駐留滑移帶會(huì)導(dǎo)致擠出峰和侵入谷的消逝，引起應(yīng)力集中，經(jīng)過確定循環(huán)后會(huì)引發(fā)微裂紋，是裂紋形成的源區(qū)。二、疲乏裂紋擴(kuò)展第一階段：裂紋沿最大切應(yīng)力方向(與主應(yīng)力成45o角)的晶面擴(kuò)展，每一循環(huán)只前進(jìn)0.1um數(shù)量級(jí)，速度很慢，擴(kuò)展的距離約為2-5個(gè)晶粒(晶界的阻礙可促進(jìn)裂紋轉(zhuǎn)向)，斷口常難以區(qū)分特征，僅有一些擦傷痕跡。其次階段：晶界的阻礙作用，裂紋擴(kuò)展由滑開型變?yōu)閺堥_型，沿與拉應(yīng)力垂直方向擴(kuò)展，擴(kuò)展速率較高。此階段在電子顯微鏡下可顯示出疲乏輝紋。按擴(kuò)展方向分兩個(gè)階段：穿晶斷裂，消逝疲乏輝紋微孔聚攏型斷裂三、疲乏裂紋擴(kuò)展機(jī)制與疲乏斷口微觀特征其次階段形成的疲乏輝紋是疲乏斷口的主要微觀特征，是用來推斷是否由疲乏引起斷裂的判據(jù)之一。疲乏輝紋是略呈彎曲的并相互平行的溝槽狀把戲，與裂紋擴(kuò)展方向垂直，是裂紋擴(kuò)展時(shí)留下的微觀痕跡。鈦合金疲乏斷口高氮奧氏體不銹鋼室溫疲乏斷口汽輪發(fā)電機(jī)水冷管斷口一條疲乏條帶就是一次循環(huán)的結(jié)果疲乏輝紋形成的鈍化模型疲乏輝紋〔條帶〕形成的緣由，曾提出不少模型。其中公認(rèn)的塑性鈍化模型是由Laird和Smith提出的，也稱L－S模型。裂紋尖端裂紋處于閉合狀態(tài)；裂紋張開，產(chǎn)生滑移；裂紋張開最大，裂紋尖端區(qū)域鈍化；裂紋外表被壓攏；裂紋完全閉合。裂紋擴(kuò)展主要是在拉應(yīng)力的半周內(nèi)產(chǎn)生。疲乏輝紋與貝紋線的區(qū)分輝紋線為疲乏裂紋每擴(kuò)展前進(jìn)一步所留下痕跡，為微觀形貌〔可在電子顯微鏡下觀看〕特征；貝紋線是因外界因素變化所引起的載荷變動(dòng)(如應(yīng)力振幅、載荷大小、載荷停留、應(yīng)力頻率等等)所致的輝紋線變化，而在宏觀上表現(xiàn)出來的各組輝紋線之間的分界限，為斷口的宏觀表現(xiàn)形貌，在相鄰貝紋線間可能有成千上萬條疲乏輝紋。微觀所見疲乏輝紋與宏觀肉眼所見疲乏斷口上的貝紋線不同：6.3疲乏裂紋擴(kuò)展速率與門檻值疲乏總壽命〔循環(huán)次數(shù)〕：無裂紋壽命Nf〔疲乏裂紋孕育期N0〕＋疲乏裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展壽命Np〔一般地，Np占總壽命的絕大局部〕疲乏裂紋的擴(kuò)展速率直接反映了材料反抗疲乏裂紋擴(kuò)展的力氣，用da/dN表示。da/dN從裂紋擴(kuò)展曲線上獲得，裂紋擴(kuò)展曲線的試驗(yàn)測(cè)定如下：設(shè)備：疲乏試驗(yàn)機(jī)樣品：預(yù)制裂紋過程：在固定應(yīng)力比r及應(yīng)力幅△σ條件下，每確定循環(huán)周次N后測(cè)出對(duì)應(yīng)的裂紋長(zhǎng)度a，直到斷裂為止，作出a和N的關(guān)系曲線。疲乏裂紋擴(kuò)展曲線a－N當(dāng)加載循環(huán)周次到達(dá)Np時(shí)，a長(zhǎng)大到臨界裂紋尺寸ac，疲乏裂紋擴(kuò)展速率增大到無限大，裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展，最終斷裂。裂紋尺寸a越大，應(yīng)力水平Δσ越高，裂紋擴(kuò)展(da/dN)越快。可引入斷裂力學(xué)中應(yīng)力強(qiáng)度因子KI的概念，將a和Δσ的影響綜合一起。所以疲乏裂紋擴(kuò)展速率的預(yù)備因素為應(yīng)力循環(huán)時(shí)裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI的振幅，即ΔKI〔裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子幅〕。ΔKI是裂紋頂端把握裂紋疲乏擴(kuò)展的復(fù)合力學(xué)參量。疲乏裂紋擴(kuò)展速率曲線：〔1〕I區(qū)：裂紋擴(kuò)展的初始階段，擴(kuò)展速率小，約10-8~10-6mm/周次，當(dāng)ΔK增大時(shí)，da/dN提高；〔2〕II區(qū)：裂紋擴(kuò)展的主要階段，是預(yù)備疲乏壽命的主要局部，擴(kuò)展速率約10-5~10-2mm/周次；〔3〕III區(qū)：裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展區(qū)，擴(kuò)展速率很大，只需要擴(kuò)展很少的周次就會(huì)導(dǎo)致裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂。裂紋擴(kuò)展速率曲線可以分為三個(gè)區(qū)段：當(dāng)ΔKI<ΔKth時(shí)，da／dN＝0，裂紋不會(huì)擴(kuò)展。因此ΔKth是疲乏裂紋開頭擴(kuò)展的臨界值－－疲乏裂紋門檻值。ΔKth是反映材料本質(zhì)的力學(xué)性能指標(biāo)，是要求疲乏裂紋不擴(kuò)展的無限壽命的設(shè)計(jì)指標(biāo)，也是帶裂紋體構(gòu)件斷裂力學(xué)的疲乏性能指標(biāo)。ΔKth表示材料阻擋裂紋擴(kuò)展的力氣，其值越大，阻擋疲乏裂紋開頭擴(kuò)展的力氣就越大，材料越好。該設(shè)計(jì)要求為最嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求(高于疲乏極限σ-1)，用于設(shè)計(jì)一些需確定安全的極重要且不需考慮重量的構(gòu)件〔如核電熱機(jī)軸，特大型水電站主軸，永久性橋梁等〕的設(shè)計(jì)指標(biāo)。ΔKth一般僅為KIC的5~10%。裂紋體疲乏過程中不斷裂的條件：Paris依據(jù)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了在疲乏裂紋擴(kuò)展速率II區(qū)，裂紋擴(kuò)展速率da/dN與ΔKI之間的閱歷公式：Paris公式da/dN＝c(ΔKI)n式中，c，n分別為疲乏裂紋擴(kuò)展速率系數(shù)和疲乏裂紋擴(kuò)展速率指數(shù)，均為材料常數(shù)，且對(duì)顯微組織、熱處理不敏感，可由試驗(yàn)測(cè)量出。零件使用壽命的估算〔裂紋擴(kuò)展壽命〕：a0為初始裂紋長(zhǎng)度；ac為裂紋的臨界尺寸：αc=(KIC/Yσ)2在無限大厚板的中心有一穿透裂紋2a=2.0mm，設(shè)板受垂直于裂紋的交變應(yīng)力，其中σmax=210MPa，σmin=-50MPa。板材的KIC=60MPa.m1/2，⊿Kth=6.0MPa.m1/2；Paris公式中的參數(shù)C=4×10-12、⊿K=⊿σ(πa)1/2，且da/dN∝(ry)1.5〔ry為塑性區(qū)尺寸〕。試計(jì)算該中心裂紋板的剩余疲乏壽命。6.4疲乏強(qiáng)度指標(biāo)一、S－N曲線與疲乏極限疲乏曲線〔S－N曲線〕：應(yīng)力循環(huán)對(duì)稱系數(shù)r確定時(shí)，最大交變應(yīng)力σmax〔或交變應(yīng)力半幅σa〕與疲乏壽命〔循環(huán)周次〕的關(guān)系曲線，是確定疲乏極限、建立疲乏應(yīng)力判據(jù)的根底。1860年，維勒〔Wh?ler〕在解決火車軸斷裂時(shí)，首先提出了疲乏曲線和疲乏極限的概念，所以后人也稱該曲線為維勒曲線。疲乏極限疲乏曲線有明顯水平局部：當(dāng)σmax<σr時(shí)，N∞，說明試樣可以經(jīng)無限次應(yīng)力循環(huán)也不發(fā)生疲乏斷裂，稱σr為疲乏極限(或確定疲乏極限、無限疲乏極限)：r=-1時(shí)，稱之為對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)疲乏極限，記為σ-1；疲乏曲線一般有兩種狀況：疲乏極限2)某些材料〔有色金屬、不銹鋼等〕的S－N曲線無明顯水平局部：規(guī)定一個(gè)疲乏極限循環(huán)基數(shù)，并以循環(huán)基數(shù)值對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為條件疲乏極限〔或規(guī)定疲乏極限〕，以σr〔N0〕表示。不同材料，循環(huán)基數(shù)取值不同，如對(duì)鑄鐵，規(guī)定N0＝107次。N0條件疲乏極限疲乏斷裂判據(jù)：對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力：不對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力：疲乏極限是表征材料反抗疲乏破壞力氣的力學(xué)性能指標(biāo)，表示材料在交變應(yīng)力下工作且不發(fā)生疲乏斷裂時(shí)所能承受的最大應(yīng)力，或能工作到某使用壽命時(shí)不發(fā)生疲乏斷裂所能承受的最大工作應(yīng)力。σr是光滑試樣的無限壽命疲乏強(qiáng)度，用于傳統(tǒng)的疲乏強(qiáng)度設(shè)計(jì)和校核，△Kth是裂紋試樣的無限壽命疲乏性能，適于裂紋件的設(shè)計(jì)和校核。有些機(jī)件不要求無限壽命，要求在高于σ-1下工作；有些機(jī)件在服役過程中，會(huì)受到偶然過載作用，如汽車緊急剎車、起動(dòng)。過載長(zhǎng)期值：定義：材料在高于σ-1的工作應(yīng)力下工作，發(fā)生疲乏斷裂的應(yīng)力循環(huán)周次，也叫有限疲乏壽命。表征材料抗疲乏過載力氣的力學(xué)性能指標(biāo)。二、過載長(zhǎng)期值與過載損傷界材料1抗過載力氣好于材料2過載長(zhǎng)期值表現(xiàn)為S~N曲線的傾斜局部：傾斜度越高、越陡，則長(zhǎng)期值越高，表示材料的抗過載力氣越強(qiáng)。金屬機(jī)件經(jīng)受短期過載，而后再在正常的工作應(yīng)力下運(yùn)行。這種短期的過載對(duì)材料的性能〔σ-1或過載壽命〕是否產(chǎn)生影響，取決于過載應(yīng)力及過載周次。試驗(yàn)證明，材料在過載應(yīng)力水平下只有運(yùn)轉(zhuǎn)確定周次后，疲乏強(qiáng)度或疲乏壽命才會(huì)降低，造成過載損傷。金屬材料反抗疲乏過載損傷的力氣，用過載損傷界或過載損傷區(qū)表示。過載損傷界過載損傷界機(jī)件過載運(yùn)轉(zhuǎn)到過載損傷區(qū)里，都要不同程度地降低材料疲乏極限，在長(zhǎng)期值四周，降低的越多。材料的過載損傷界越陡直，損傷區(qū)越窄，則其反抗疲乏過載的力氣越強(qiáng)。過載損傷界確實(shí)定過程：測(cè)出不同過載應(yīng)力水平σi和相應(yīng)的開頭降低疲乏壽命的應(yīng)力循環(huán)周次Ni，得到不同的試驗(yàn)點(diǎn)，連接各點(diǎn)便得到過載損傷界。三、疲乏缺口敏感性金屬材料在交變載荷作用下對(duì)缺口的敏感性用疲乏缺口敏感度qf評(píng)價(jià)：Kt為理論應(yīng)力集中系數(shù)，預(yù)備于缺口的幾何外形與尺寸，可查。Kf為疲乏缺口應(yīng)力集中系數(shù)，σ-1和σ-1N分別為光滑與缺口試樣的疲乏極限，Kf與缺口外形、材料特性有關(guān)。Kt>1由疲乏缺口敏感度評(píng)定材料時(shí)，可能會(huì)消逝兩種極端狀況：〔1〕Kf=Kt，疲乏過程中應(yīng)力分布與彈性狀態(tài)完全一樣，沒有發(fā)生應(yīng)力重新分布，qf=1，材料疲乏的缺口敏感度最大，嚴(yán)峻降低材料的疲乏極限；〔2〕Kf=1，σ-1=σ-1N，缺口不降低疲乏極限，說明疲乏過程中應(yīng)力集中效應(yīng)完全被消退，qf=0，材料的疲乏缺口敏感度最小。高周疲乏時(shí)：大多數(shù)金屬都對(duì)缺口特殊敏感；低周疲乏時(shí)：大多數(shù)金屬都對(duì)缺口不太敏感，這是由于后者缺口根部區(qū)域已處于塑性區(qū)內(nèi)，發(fā)生應(yīng)力松弛，使應(yīng)力集中降低所致。強(qiáng)度、硬度上升，qf上升，即越敏感；qf在0~1間，qf越大，對(duì)缺口越敏感，疲乏極限降低的幅度越大。qf值反映在疲乏過程中材料發(fā)生應(yīng)力重新分布，降低應(yīng)力集中的力氣。6.5影響疲乏性能的因素加載頻率:通常狀況下，提高頻率可提高材料的疲乏強(qiáng)度；次載熬煉〔越接近疲乏強(qiáng)度，對(duì)提高疲乏壽命越大〕；間歇：承受適宜的間歇時(shí)間和間歇周次；溫度：溫度上升，疲乏強(qiáng)度下降。疲乏極限對(duì)組織、缺陷、應(yīng)力狀態(tài)、加工等因素均特殊敏感。1)載荷因素缺口：因應(yīng)力集中會(huì)降低材料的疲乏強(qiáng)度。外表粗糙度：越粗糙，材料的疲乏強(qiáng)度越低。彎曲疲乏和扭轉(zhuǎn)疲乏時(shí)，試樣尺寸增加，疲乏極限下降。2〕外表狀態(tài)與尺寸因素3〕外表強(qiáng)化因疲乏裂紋大都在外表產(chǎn)生，因此提高外表強(qiáng)度，可阻擋裂紋在外表產(chǎn)生，提高疲乏抗力。如噴丸、滾壓、外表熱處理或化學(xué)熱處理等。晶粒大?。杭?xì)化晶?？梢蕴岣卟牧系钠７?qiáng)度。夾雜物及缺陷，使疲乏強(qiáng)度降低。合金成分：強(qiáng)化材料，可提高材料的疲乏強(qiáng)度。顯微組織。4〕組織因素6.6低周疲乏飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)在它起動(dòng)或停馬上，承受很大的交變應(yīng)力。這個(gè)應(yīng)力甚至可以超過σs。我們把金屬在交變載荷作用下，由于塑性應(yīng)變的循環(huán)作用所引起的疲乏破壞叫低周疲乏〔塑性疲乏或應(yīng)變疲乏〕。一、低周疲乏的特點(diǎn)：Δεt：總應(yīng)變輻；Δεe：彈性應(yīng)變輻；Δεp：塑性應(yīng)變輻；循環(huán)周次低〔壽命低〕，102—105次；其工作應(yīng)力值σmax較高，有宏觀塑性變形，反復(fù)加載中會(huì)形成應(yīng)力－應(yīng)變滯后環(huán)〔滯后回線〕。一般用Δεp~N曲線作為低周疲乏的疲乏曲線來描述材料的抗疲乏性能，低周疲乏壽命取決于Δεp。低周疲乏的應(yīng)力水平高，此時(shí)應(yīng)力σ只須少許變化，應(yīng)變量將大大增加，疲乏壽命變化大，其S~N曲線近水平段，數(shù)據(jù)分散，精度低。此時(shí)不再適于用S~N曲線來描述材料的抗疲乏性能。材料在恒應(yīng)變輻下進(jìn)展低周疲乏測(cè)試，剛開頭時(shí)，其σ-ε循環(huán)回環(huán)為不封閉的，經(jīng)確定周次后形成穩(wěn)定回環(huán)。在穩(wěn)定回環(huán)的形成過程中，材料的形變抗力在應(yīng)力循環(huán)下表現(xiàn)為：循環(huán)硬化：恒應(yīng)變幅循環(huán)作用下，隨循環(huán)周次增加，應(yīng)力〔形變抗力〕不斷增加〔需維持恒應(yīng)變〕；循環(huán)軟化：恒應(yīng)變幅循環(huán)作用下，隨循環(huán)周次增加，應(yīng)力〔形變抗力〕不斷削減〔需維