機械性質與破壞

關於疲勞S-N曲線的敘述,下列何者正確?

  1. A碳鋼常出現疲勞限,在某應力振幅以下即使增加反覆次數也不易破斷
  2. B鋁合金比碳鋼顯示更明確的疲勞限,S-N曲線在10⁶次附近以後完全趨於水平
  3. C拉伸平均應力越大,裂縫越不易張開而越難成長,相同應力振幅下的疲勞壽命越長
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正確答案:A. 碳鋼常出現疲勞限,在某應力振幅以下即使增加反覆次數也不易破斷

在碳鋼與低合金鋼中,S-N曲線在10⁶〜10⁷次附近趨近水平,在比它更低的應力振幅下不易破斷,常出現這樣的疲勞限。鋁合金或銅合金等FCC金屬不易出現明確的水平段,因此以10⁷次等設定次數下的強度(時間強度)來評估。拉伸平均應力的作用方向是將裂縫張開,會加速裂縫成長,因此即使應力振幅相同,壽命也會變短,需以古德曼線圖等加以修正。另外,在腐蝕環境或超過10⁸次的超高週次區,即使是鋼,疲勞限也可能變得不明確。

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