疲勞斷裂

定義

疲勞斷裂（fatigue fracture）

條件: 超出材料的疲勞極限。

疲勞極限：在一定條件下（1）純彎曲；（2）完全對稱循環；（3）應力幅恆定；（4）頻率在3000-10000次/分；小試樣有足夠大的過渡圓角，表面經過拋光；由實驗中得出的，在10的七次方周次下仍不斷裂的最大應力

提高疲勞極限的途徑主要有：在零件結構設計中儘量避免尖角、缺口和截面突變，以免產生應力集中而由此產生疲勞裂紋；提高零件表面加工質量，減少疲勞源；採用各種表面強化處理等。

常規疲勞強度計算是以名義應力為基礎的，可分為無限壽命計算和有限壽命計算。零件的疲勞壽命與零件的應力、應變水平有關，它們之間的關係可以用應力一壽命曲線（σ-N曲線）和應變一壽命曲線（δ－Ν曲線）表示。應力一壽命曲線和應變一壽命曲線，統稱為S-N曲線。根據試驗可得其數學表達式：

σmN=C

式中：N應力循環數；

m、C材料常數。

在疲勞試驗中，實際零件尺寸和表面狀態與試樣有差異，常存在由圓角、鍵槽等引起的應力集中，所以，在使用時必須引入應力集中係數K、尺寸係數ε和表面係數β。

如下兩張圖為斷口形貌