空气中和水中疲劳分析

贺源

两个完全一样的结构，一个放在空气中，一个放在水中，受到一模一样的动载荷，请问是空气中的结构先发生疲劳破坏还是水中的结构先发生疲劳破坏？

ydliu_zn

如果不考虑腐蚀疲劳的影响，则两种情况下寿命一样。如果考虑环境腐蚀，一般情况下，水中的疲劳极限会低一些，具体视结构的材料特性而言。

贺源

ydliu_zn 发表于 2013-11-14 23:19

                               
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如果不考虑腐蚀疲劳的影响，则两种情况下寿命一样。如果考虑环境腐蚀，一般情况下，水中的疲劳极限会低一些 ...

但是，个人宏观感觉周围的水体会扮演阻尼的角色，比如同样两个幅值的力，可能水中由于水的阻挡，可能使得幅值变小，这样按理说水中结构应该就不容易疲劳些吧

ydliu_zn

贺源 发表于 2013-11-15 08:32

                               
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但是，个人宏观感觉周围的水体会扮演阻尼的角色，比如同样两个幅值的力，可能水中由于水的阻挡，可能使得 ...

照你这么说，结构受到的总载荷是不一样的，这个就不好说了吧。我的意思是说只考虑材料受同样两个幅值的力，此时只跟腐蚀环境有关了。

贺源

ydliu_zn 发表于 2013-11-16 12:35

                               
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照你这么说，结构受到的总载荷是不一样的，这个就不好说了吧。我的意思是说只考虑材料受同样两个幅值的力 ...

不讨论腐蚀，只看物理，不看化学。幅值是一样的，但是结构放入水中阻尼会变大，阻尼会起到保护结构的作用吧

wanyeqing2003

我认为：如果仅考虑应力（或者应变）的疲劳，不考虑腐蚀作用，那么就可以根据应力（或者应变）循环来分析。

需要注意的一些问题：
1、应力（或应变）幅值，均值，循环数等。
2、材料特性，主要是疲劳特性。
3、分析对象的几何特性，即尺寸和应力集中等。
……

至于水的阻尼作用，似乎与疲劳不是直接关联的。如果你想研究对象振动响应，那么水的阻尼作用就显现出来了。振幅相同情况，可以不考虑。

贺源

wanyeqing2003 发表于 2013-11-17 13:36

                               
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我认为：如果仅考虑应力（或者应变）的疲劳，不考虑腐蚀作用，那么就可以根据应力（或者应变）循环来分析。 ...

你好，非常感谢你的回复，那我的问题是就是周围的水体会不会起到降低结构振幅的作用？比如说受到一个动载荷作用，结构的最大振幅是1mm，放入水中后会不会最大振幅就只有0.9mm。这样水中是不是就应该不容易疲劳？

dunkchen

贺源 发表于 2013-11-18 09:49 你好，非常感谢你的回复，那我的问题是就是周围的水体会不会起到降低结构振幅的作用？比如说受到一个动载 ...

必须的。您吹口气跟喷口水，速度一样的情况下哪个耗得的热量多。这个从能量分析就可以得到。还有水中容不容易疲劳仅考核振动是得不出结论的。腐蚀，热不均匀，受力不均匀都可能加速疲劳。

wanyeqing2003

贺源 发表于 2013-11-18 09:49

                               
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你好，非常感谢你的回复，那我的问题是就是周围的水体会不会起到降低结构振幅的作用？比如说受到一个动载 ...

这与你前面描述的情况有关，你说了，两个力相等，容易误解。

疲劳一般与应力或应变有关。外力作用时，水里的物体振动是可能受到水的阻力而减小应力响应幅值，这对减少疲劳有利。

ydliu_zn

wanyeqing2003 发表于 2013-11-18 21:43  这与你前面描述的情况有关，你说了，两个力相等，容易误解。   疲劳一般与应力或应变有关。外力作用时， ...

对的。楼主自己有点拎不清啊，好好想想你对问题的描述。