试验样品材料中应力分布金相分析图像显微镜
任何材料中疲劳裂纹的增长均取决于应力分布、材料的属性以
及环境的侵蚀特性。裂纹的增长在它们的早期阶段通常更为缓慢,
而在其发展阶段通常更为快速。裂纹的出现并不总是意味着故障将
要发生。由于结构变化裂纹也可能简单地停止增长,或者可能增长
得比较缓慢,以至于在设备的寿命期内不会出现故障。因为无法预
知看到的裂纹是否会继续增长——如果安全当然较好,否则就应将
任何裂纹都看做是一个可能的故障,从而能够采取某种纠正措施。
小裂纹的末端会有一个小半径,它看起来像一个应力提升
器或者一个应力集中。它会随着每一个应力循环而使裂纹更深一点
。裂纹常常随着裂纹末端半径的增大而停止(增大),这可以通过在
裂纹末端钻一个小孔来实现。
疲劳损伤累积能够用于估算在热循环和振动环境中工作的
疲劳寿命近似值。要计算任一承载要素的疲劳寿命近似值,必须了
解用于电子系统中的各种结构材料的疲劳特性。如果任一关键材料
的疲劳特性是未知的,就必须利用诸如材料制造厂、教科书、技术
期刊或图书馆一类的信息源获取所需的信息开展研究。如果无法获
得这些信息,就必须对若干样品进行疲劳寿命试验,以获取所需的
数据。疲劳寿命试验不是一项容易进行的工作,因为它常常是科学
和技术的综合。首先,试验必须仔细地规划,并且选用的仪器不得
影响试验的结果。然后,试验必须在足够高的交变应力量值下进行
,以保证某些试验样品会出现故障。接下来,必须仔细地测量试验
样品,以获取关键应力点的精确的应力量值。同时,仪器还要能够
精确地记录所产生的应力循环数。较后,必须利用足够的试验样品
运行不同的
恒定交变应力量值,以获取其能够用双对数曲线画出的寿
命历程。