一般金屬材料的簡單構件的疲勞試驗結果見下圖一,在材料承受較高應力 σ的地方施加反覆載荷,求出直到破斷位置的反覆次數N;使應力逐漸下降,到反覆次數達到10^7~10^8時即可求得疲勞極限的(S-N)曲線,把這時的應力32kg/mm2稱為材料的疲勞極限。就是說,在該值以下是能確保反覆載荷時的安全。
可是,鋼絲繩是沒有與這種疲勞極限相當的疲勞極限的。比如:在反覆彎曲疲勞的場合,甚至在不加拉伸載荷僅受彎曲的場合,除了彎曲應力外,由於鋼絲繩的彎曲還會產生鋼絲相互之間的摩擦和接觸應力,不可避免要造成應力。因此,即使作用的反覆應力是在鋼絲的疲勞極限以下,鋼絲繩仍將會破斷。總之,無論在什麼應力下,由於是反覆彎曲,從第yi次反覆開始就已經有了降低安全係數的趨勢。
因此,鋼絲繩的疲勞試驗除了鋼絲意外,是不能像一般金屬材料那樣根據S-N曲線求的疲勞極限的。常用時間強度即用繩內鋼絲髮生斷絲時的反覆次數和鋼絲繩zui終報廢時的反覆次數相比較的方法來表示鋼絲繩的疲勞壽命。
用同一疲勞極限、根數相同的鋼絲組成的鋼絲繩,其壽命也是完全不同的。因為鋼絲繩是鋼絲的集合體,鋼絲繩的捻法、捻向、捻距、結構等因素都有影響;另外,成型的方法(比如是否用模壓成型、捻制中破勁的大小等等)都是壽命顯著不同的原因。
因此,在鋼絲繩的強度特性中,應首先了解和一般金屬材料顯著不同的疲勞特性。
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