悠次
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悠次 asked in 科學其他:科學 · 1 decade ago

何謂"金屬疲勞"

何謂"金屬疲勞"

聽說很傷飛機

會導致墜機是真的嗎?

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  • Anonymous
    1 decade ago
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    METAL FATIGUE 金屬疲勞 在反覆施加之應力循環下,金屬失其原性能的一種現象。與下列三因素有關(1)應力的範圍。(2)平均應力。(3)循環的次數。如果金屬能無限期承受的應力範圍之上限被所受之壓力超過時,終至會引起金屬的疲勞

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  • Anonymous
    5 years ago

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  • 1 decade ago

    METAL FATIGUE 金屬疲勞 在反覆施加之應力循環下,金屬失其原性能的一種現象。與下列三因素有關(1)應力的範圍。(2)平均應力。(3)循環的次數。如果金屬能無限期承受的應力範圍之上限被所受之壓力超過時,終至會引起金屬的疲勞。 大概花了快兩年的時間,英國航太才在彗星號客艙的水槽加壓實驗中發現了航太界的新問題:金屬疲勞。彗星號由於在低溫、低壓的高空中飛行,因此加壓的機艙、溫度的變化、過大的窗戶,使得過細的窗框容易金屬疲勞,而在低壓的高空中斷裂…… 從小型的螺旋槳客機開始,第一駕噴射客機Comet(彗星號)的出現敲響了大型螺旋槳客機(代表作品:波音377同溫層客機 Boing Stratocruiser 377;65噸、極速340英哩、約80名乘客、加壓客艙)的喪鐘,但是英國航太研發的彗星號(四具噴射jet引擎,可載約200人)在快速、平穩的飛行下,卻有著致命的設計失誤。如同現在的廣體客機一般,1950年代問世的彗星號設計並沒有多大的不同,四具噴射引擎提供了足夠的動力來推動這豪華的空中堡壘,貼心的客艙服務、寬大的窗戶,提供了當時如同空中鐵達尼般的神話!有錢的人們競相搭乘;四具引擎不但快速,也在引擎各別故障時能安然落地。英國航太當時便宣稱:彗星號能在僅一具引擎工作下,平安降落。使得各大行空公司大肆採夠彗星號。而這時,波音公司的噴射客機則還在研發階段,連影子都還沒看到!    但如同彗星一樣,上市一年來彗星號在擔任全球各航線的要角時,卻得了機瘟,接二連三的墜機。唯一的共通點就是:高空客艙爆裂解體,無人生還。大概花了快兩年的時間,英國航太才在彗星號客艙的水槽加壓實驗中發現了航太界的新問題:金屬疲勞。彗星號由於在低溫、低壓的高空中飛行,因此加壓的機艙、溫度的變化、過大的窗戶,使得過細的窗框容易金屬疲勞,而在低壓的高空中斷裂……   至此彗星號一厥不震,英國航太也在客機製造上淡出,轉進空難研判科技,而波音的第一架噴射客機Boeing 707也正好搶下了市場!727、737(中短程;737-100~最新的737-800)、747(1968年6月30出廠;747-SP、100~400)、757(中程)、767(短程)、777(747接班人)、717(研發中,百人座小客機)都有著輝煌的記錄。而長久來的對手美國麥克道格拉斯(MD)的DC-9、DC-10三引擎(三叉)客機也佔有一片天,不過也被波音在幾年前併購了,MD-82、83、90、11等都是著名的機種。波音,可真是過了個黃金年代!

  • 1 decade ago

    金屬材料其疲勞斷裂過程分爲兩個階段:

    第一階段是零件表面上應力較大處的材料發生剪切滑移,

    産生初始裂紋,形成疲勞斷裂的源頭,初始裂紋可以有一個或數個;

    實際上,材料內部的夾渣、微孔、晶界以及

    表面劃傷、裂紋、腐蝕等都有可能産生初始裂紋。

    第二階段是裂紋尖端在切應力下發生反復塑性變形而失去分子間的結合力,

    使外力被集中在裂紋上. 應力集中促使表面裂紋擴展.

    直至材料無法承受而瞬間發生疲勞斷裂。

    通常疲勞斷裂具有以下特徵:

    疲勞斷裂的最大應力遠比靜應力下材料的強度極限低,甚至比屈服極限低;

    所以不須要很大的力量. 只要力量不斷往復就會發生疲勞.

    不管脆性材料或塑性材料,其疲勞斷口均表現爲無明顯塑性變形的脆性突然斷裂;疲勞斷裂是損傷的積累,它的初期現象是在零件表面或表層形成微裂紋,

    這種微裂紋隨著應力往復次數的增加而逐漸擴展,

    直至餘下的未裂開的截面積不足以承受外荷載時,

    零件就突然斷裂。所以往往會被判斷為外力破壞.

    疲勞破壞與外力破壞的觀察差別:

    受外力破壞的材料發生脆性斷裂的斷面分子被破壞成粗粒狀。

    但疲勞斷裂的斷面是在變應力重復作用下裂紋兩邊相互摩擦形成裂縫開始.

    此裂縫因摩擦形成光滑面: 因此觀察到被破壞成粗粒狀斷面中夾有光滑面.

    當可判斷其為疲勞破壞

    疲勞斷裂不同於一般靜力斷裂,它是損傷到一定程度後,

    即裂紋擴展到一定程度後,才發生的突然斷裂。

    所以疲勞斷裂與應力往復次數(即使用期限或壽命)密切相關。

    疲勞極限

    對任一給定應力往復,當應力往復N次後,

    材料不發生疲勞破壞的最大應力稱爲疲勞極限,

    Source(s): 知識+
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