关键词: 弹簧,压缩弹簧,压缩弹簧厂家
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压缩弹簧的断裂和裂纹分类

发布时间:2021/01/11 点击量:
  压缩弹簧在工作时所承受的应力大致有两种情况: 静应力和变应力。 这两种不同的应力作用在压缩弹簧上时, 它们会产生两种完全不同的力学性能。 压缩弹簧受静应力所产生的破坏叫做塑性变形或者是叫做脆性断裂。然而零件或材料受变应力的破坏则叫做疲劳断裂。
  压缩弹簧的断裂多数都是有裂纹引起的,然而裂纹附近的应力场对裂纹的静止、平衡和发展都有直接的影响。当压缩弹簧在承受静载荷的情况下,只要其工作应力小于其临界应力,压缩弹簧在静应力水平下工作就是安全而且可靠的,除非在工作应力≥临界应力情况下,压缩弹簧才会发生脆性破坏。
  但是压缩弹簧在承受交变应力的情况下,有时即使是在很低的应力状况下进行工作,都会出现压缩弹簧疲劳断裂的情况。这是因为当压缩弹簧中有初始裂纹时,它就会在交变应力的作用下发生缓慢的扩展,当其扩展到部分状态时,压缩弹簧就会发生断裂。裂纹从其初始值扩展到临界值的过程,称为疲劳裂纹的亚临界扩展,也就是宏观裂纹的剩余寿命阶段。
  压缩弹簧裂纹的分类可按几何特性、 力学特性和裂纹的形状这几种状况进行划分。
  1、穿透裂纹: 穿透整个构件厚度的裂纹称为穿透裂纹。 普遍情况把裂纹长度达到压缩弹簧材料厚度半数以上的都视为穿透裂纹, 并将其简化为理想尖裂纹处理, 把裂纹的曲率半径理想化的趋近于零, 穿透裂纹的形状可以是直线的、 曲线的或是其他类型的。
  2、表面裂纹: 所谓的表面裂纹就是裂纹位于压缩弹簧的表面或者是压缩弹簧的厚度比裂纹深度大的比较多。 半椭圆裂纹通常是表面裂纹的简化形式。

  3、深埋裂纹: 位于压缩弹簧内部的裂纹就是深埋裂纹。 深埋裂纹的简化形式通常是圆片或椭圆片状裂纹。
  按裂纹的力学特性分类外加作用力的不同, 产生的裂纹就会有所不同, 在构件中的裂纹按照其力学的特性可分为如图所示的三种基本状态:
  张开型裂纹: 拉应力垂直于裂纹, 位移在裂纹面上是张开的形状。
  滑开型裂纹: 平行裂纹面并且垂直于裂纹边缘的剪应力作用在裂纹上,裂纹在平面内相对滑开。
  撕开型裂纹: 平行裂纹面并且平行裂纹前缘的剪应力作用在裂纹上, 裂纹相对错开。
 
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