Почему циклические нагрузки могут вызвать разрушение материалов?

Циклические нагрузки могут вызвать разрушение материалов из-за усталостного разрушения — постепенного накопления повреждений в материале под действием переменных напряжений, приводящих к образованию трещин и разрушению. sopromat.vstu.ru bibl.nngasu.ru

Механизм усталостного разрушения связан с неоднородностью структуры материалов. sopromat.vstu.ru При переменных напряжениях на границах отдельных включений и вблизи микроскопических пустот и различных дефектов возникает концентрация напряжений. sopromat.vstu.ru Это приводит:

1. К микропластическим деформациям сдвига некоторых зёрен металла (при этом на поверхности зёрен могут появляться полосы скольжения) и накоплению сдвигов (на некоторых материалах это проявляется в виде микроскопических бугорков и впадинок — экструзий и интрузий). sopromat.vstu.ru
2. Затем происходит развитие сдвигов в микротрещины, их рост и слияние. sopromat.vstu.ru
3. На последнем этапе появляется одна или несколько макротрещин, которая достаточно интенсивно развивается (растёт). sopromat.vstu.ru

Характерной особенностью такого разрушения является то, что оно происходит при напряжениях меньших предела прочности, текучести и упругости. bibl.nngasu.ru