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      表面損傷對不銹鋼鋼絲繩疲勞性能影響較大

      [作者:星火不銹鋼絲繩] [日期:20-06-03] [熱度:]

          表面損傷對不銹鋼鋼絲繩疲勞性能影響較大,是造成不銹鋼鋼絲繩過早失效的主要原因之一,因此,開展表面損傷鋼絲繩的疲勞性能影響研究,掌握其疲勞規律和損傷機制有著重要的工程意義。

      1、表面斷絲改變了繩股內鋼絲的應力狀態,且在高應力作用下碾壓相鄰側鋼絲,造成了表面斷絲處及相鄰捻距內斷絲的局部聚集和嚴重磨損,并加速了斷絲的增長速率,降低了鋼絲繩的疲勞壽命。由于鋼絲繩的過早報廢,其綜合損傷量值整體較低,人工檢測判定報廢時,鋼絲繩的損傷量值仍未達到無損檢測損傷上限。

      2、表面磨損減少了不銹鋼鋼絲繩的有效承載截面積,降低了其承載能力。在鋼絲磨損面形成應力集中,產生了斷絲的聚集,整繩依據人工檢測被判報廢。磨損處鋼絲斷裂機制主要是磨損斷裂和疲勞斷裂。鋼絲磨損處易形成疲勞源,在復合應力的作用下,裂紋逐步擴展,導致鋼絲疲勞斷裂。鋼絲繩內部股與股之間接觸鋼絲相互作用產生了微動磨損斷絲。

      3、表面腐蝕損傷了鋼絲表層材料的組織,產生銹蝕痕跡和腐蝕坑。腐蝕區域的斷絲較為集中,其綜合損傷量值較大,但整繩仍依據人工檢測被判報廢。表面腐蝕鋼絲繩的疲勞機制主要是陽極溶解引發裂紋萌生,在腐蝕和疲勞的交互作用下,鋼絲表面腐蝕坑產生應力集中,導致鋼絲最終疲勞斷裂,且其裂紋擴展區域的斷口形貌均為準解理斷裂,表面存在腐蝕后的微孔。

      4、表面損傷鋼絲的等效應力值隨磨損深度的增加而增加,且磨損增大了相鄰股鋼絲的變形量。在疲勞載荷的作用下,磨損處鋼絲的疲勞壽命預測值最低,且隨磨損深度增加而呈快速下降趨勢。最大載荷相同時,鋼絲繩的疲勞壽命和應力比呈正相關性,應力比越大,其疲勞壽命越大。

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