什么是交变载荷,名词解释定义是?
交变载荷是指大小和方向随时间作周期性变化,或大小随时间作周期性变化而方向不变,以及大小不变而方向随时间作周期性变化的载荷 。
以下从不同角度详细阐释: 载荷特性 周期性变化:交变载荷最显著的特征就是其随时间呈现出周期性的规律变动。
比如,机械中常见的齿轮传动,齿轮在运转过程中,齿与齿之间的相互作用力大小和方向会随着齿轮的转动而不断循环变化,这就是典型的交变载荷。
变化形式多样:它既可以是大小和方向同时周期性变化,像汽车发动机中活塞所受的气体压力,在发动机工作循环中,活塞所承受的气体压力大小不断改变,且方向也会在上下运动过程中发生变化;也可以是仅大小周期性变化而方向不变,例如火车车轮对铁轨的压力,随着火车的行驶,车轮对铁轨的压力大小会因车厢的振动等因素呈周期性波动,但压力方向始终垂直于铁轨;还可以是大小不变而方向周期性变化,如绕固定轴匀速转动的轴类零件,轴所受的弯矩大小不变,但方向会随着轴的转动而周期性改变。
产生原因及影响 产生原因:交变载荷在工程实际中广泛存在,主要源于机械的往复运动、旋转运动以及振动等。
例如各类往复式压缩机、内燃机等设备,其内部部件在工作时必然会承受交变载荷。
对材料的影响:交变载荷作用下,材料所承受的应力状态不断变化,容易引发材料的疲劳失效。
即使材料所承受的应力低于其静态强度极限,在交变载荷长时间作用下,材料内部也会逐渐产生微观裂纹,并随着加载循环次数的增加,裂纹不断扩展,最终导致材料突然断裂,这种现象称为疲劳破坏。
相较于静载荷作用下的破坏,疲劳破坏往往具有更大的危险性,因为它事先没有明显的塑性变形预兆,常常会在毫无预警的情况下发生,从而造成严重的工程事故 。
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