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疲劳讲座3-疲劳机理
金属疲劳理与分析论系列讲座
疲劳机理疲劳机理疲劳机理疲劳机理
(Fatigue Damage Mechanism)(Fatigue Damage Mechanism)
对疲劳损伤过程的微观认识
(From Micro Level Towards Understanding Fatigue
Damage
疲劳机理 北京航空航天大学航空推进系
第二讲
疲劳研究的尺度 (Scale of Fatigue Research)
微观 疲劳研究的尺度层次
子 原 Atom Scale of Fatiggue
Researching
错 位 Dislocation
体 晶
Grain Understanding the
physics on this scale
样 试 Specimen Modeling the physics
on this scale
构 结 Structure Using the models
on this scale
宏观
疲劳机理 北京航空航天大学航空推进系
疲劳机理 北京航空航天大学航空推进系
裂纹的萌生：早期研究/Crack Initiation: Early Study ：：
Ewing and Humfrey’s Work
CCyclilic ddefformatition cause PSBPSB, ththen
initiating microcrack
N=1000 N=2000 N=10000 N=40000 （Nf=170000）
疲劳机理 北京航空航天大学航空推进系
微裂纹的起源
（1）晶体中的缺陷：由于晶体微观结构中存在缺陷，当受到外力作
用时用时，在这些缺陷处就会引起应力集中在这些缺陷处就会引起应力集中，导致裂纹成核导致裂纹成核。
如：位错运动中的塞积，位错组合，交截等。
（a）位错组合形成微裂纹
（b）位错在晶界前塞积形成微裂纹
（c）位错交截形成微裂纹
疲劳机理 北京航空航天大学航空推进系
How micro crack initiate?
（1 ）Defects in Crystal ：There always exist defects in crystals, when the
external force are apppplied, which make the stress c
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