本文标题："组合式结构或复杂零件设计,擦痕检测金相显微镜"

组合式结构或复杂零件设计,擦痕检测金相显微镜

大多数有经验的设计人员已充分认识到，截面和具体结构的
急剧变化会引起微动磨损，应予避免。他们已设计成功了许多非
常复杂的机器，已经知道，如果发生破坏，问题往往是总的功能
要求能充分得到满足，但由于不注意与整个设备显然没有直接关
系的一个零件而造成全部毁坏。

    但是，应当指出，即使零件设计得令人满意，由于制造方法
不合格，例如在承受高应力的零件上留有刀痕和图上所示的很匀
称的过渡圆角半径未在成品上反映出来，它也会在使用中发生破
坏(设计人员没有任何责任)。此外，随后进行检验时，往往只注
意尺寸和功能，而未慎重考虑其疲劳强度是否有可能因存在看起

来不重要的误差而降低，就让零件投入使用。但是，应当注
意，由于组合式结构或复杂零件的疲劳强度大大低于同材料
普通抛光试样的疲劳强度，因此无意造成的应力集中源例如擦痕
或了刀痕不会对这类零件有这种不利影响。

所用的材料强度愈高，细节设计问题愈显得重要，特别是当
高强度材料的附加成本只有靠有效地利用材料来证明合算时尤其
重要。例如，碳钢和低合金钢中疲劳裂纹的生长特性与钢的静强
度无关，即高强度钢和普通软钢中疲劳裂纹的生长特性是相同的。
因此，软钢零件可以设计成具有不良的突变截面(即不准备作弹
性应力分析，而仅将名义应力限制得很低，凭经验可知这样的低
应力能做到安全设计)，但由于一般设计应力很低，因此在零件
使用寿命期间尖角处产生的任何疲劳裂纹都不会生长到引起突然
破坏。如果在零件的整个寿命期内未测出这些裂纹，则设计人员
就有理由认为他的设计是良好的，于是可得出结论：无论如何，
在软钢中存在尖角并无严重的不利影响。但是，如果现将零件上的
载荷增加到原先工作载荷的两倍，而且空间地位不允许增加尺寸，
则仅用抗拉强度(或普通疲劳极限)为原来软钢两倍的钢来制造
同样形状的零件，不一定能做到安全设计。这是因为，这时在尖
角处形成的任何裂纹都承受加倍的名义应力级，而它们会很快地
生长到引起突然破坏，因为高强度钢的裂纹扩展特性与软钢差不
多。保证在零件的使用寿命期间不论载荷作用次数多少，零件都
不发生断裂的唯一方法是：进行一整套弹性应力分析，并保证在
任何局部不连续点的工作应力不超过材料的普通疲劳极限。

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