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疲劳与损伤的基本概念

1.疲劳的概念

1.1疲劳的定义

疲劳是指材料或结构在重复载荷作用下，逐渐出现微观裂纹并最终导致破坏的现象。这种破坏通常在材料的强度远低于其静态强度的情况下发生，是机械和结构工程中常见的问题。疲劳现象主要发生在材料的应力集中区域，如焊缝、孔洞、不规则几何形状等。

1.2疲劳的机理

疲劳破坏的机理可以分为以下几个阶段：

裂纹萌生：在材料表面或内部，由于重复载荷的作用，逐渐形成微观裂纹。

裂纹扩展：微观裂纹在重复载荷的继续作用下逐渐扩展，形成宏观裂纹。

裂纹失稳扩展：当裂纹扩展到一定程度时，其扩展速率急剧增加，最终导致材料或结构的