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船用柴油机配件疲劳裂纹的扩展

点击次数:   更新时间:2017-04-24 16:35:04     来源:关闭分    享:
  经过近几十年尤其是近十年的发展,现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水平。今后,随着生产力的发展,将会对船用柴油机提出更高的要求,船舶柴油机配件也将继续发展改进。然而在长时间的使用下,船机配件会慢慢形成疲劳裂纹,而如果不及时处理,会影响后期使用,一般的船用柴油机配件疲劳裂纹的扩展分为以下两个阶段。
  (1)首先在已形成的微裂纹处,即疲劳源处裂纹沿最大切应力方向(和正应力方内近似成45°角)向船机配件内部扩展。扩展的深度较浅,扩展的速度也很小,这是裂纹扩展的第一阶段。
  (2)随后裂纹扩展的方向改变,裂纹沿着与正应力垂直方向扩展,即裂纹扩展的第二阶段。此时正应力对裂纹的扩展有着重要作用,使裂纹向船机配件内部扩展的深度和速度远远超过第一阶段。
  在交变的正应力作用下,裂纹时而扩展,时而停滞。船机配件裂开处的两个面时而闭合,时而分开,以致在两个断面上形成“贝纹状”。裂纹源附近裂纹扩展较慢,两个断裂面长时间相互摩擦与研磨,使断面光滑并有稀疏的贝纹。较远处的裂纹扩展较快,两个断裂面相互研磨时间短,使断裂面粗糙,贝纹细密。
  船用柴油机配件表面或近表面处一旦出现疲劳微裂纹就会在交变应力作用下近一步扩展,而疲劳裂纹扩展到一定深度后,船机配件实际承载面积减小,当剩余面积承受不了载荷作用时发生突然断裂,断面上就会出现最后断裂区。
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