試驗樣品材料中應力分布金相分析圖像顯微鏡
任何材料中疲勞裂紋的增長均取決于應力分布、材料的屬性以
及環境的侵蝕特性。裂紋的增長在它們的早期階段通常更為緩慢,
而在其發展階段通常更為快速。裂紋的出現并不總是意味著故障將
要發生。由于結構變化裂紋也可能簡單地停止增長,或者可能增長
得比較緩慢,以至于在設備的壽命期內不會出現故障。因為無法預
知看到的裂紋是否會繼續增長——如果安全當然較好,否則就應將
任何裂紋都看做是一個可能的故障,從而能夠采取某種糾正措施。
小裂紋的末端會有一個小半徑,它看起來像一個應力提升
器或者一個應力集中。它會隨著每一個應力循環而使裂紋更深一點
。裂紋常常隨著裂紋末端半徑的增大而停止(增大),這可以通過在
裂紋末端鉆一個小孔來實現。
疲勞損傷累積能夠用于估算在熱循環和振動環境中工作的
疲勞壽命近似值。要計算任一承載要素的疲勞壽命近似值,必須了
解用于電子系統中的各種結構材料的疲勞特性。如果任一關鍵材料
的疲勞特性是未知的,就必須利用諸如材料制造廠、教科書、技術
期刊或圖書館一類的信息源獲取所需的信息開展研究。如果無法獲
得這些信息,就必須對若干樣品進行疲勞壽命試驗,以獲取所需的
數據。疲勞壽命試驗不是一項容易進行的工作,因為它常常是科學
和技術的綜合。首先,試驗必須仔細地規劃,并且選用的儀器不得
影響試驗的結果。然后,試驗必須在足夠高的交變應力量值下進行
,以保證某些試驗樣品會出現故障。接下來,必須仔細地測量試驗
樣品,以獲取關鍵應力點的精確的應力量值。同時,儀器還要能夠
精確地記錄所產生的應力循環數。較后,必須利用足夠的試驗樣品
運行不同的
恒定交變應力量值,以獲取其能夠用雙對數曲線畫出的壽
命歷程。