装配零件样品磨损试样试样检测分析图像显微镜
复合效应
前面所述的两种或多种失效形式可以共同作用，这样产生的影响将比
它们单独作用时的影响更大，也就是说，存在一个协同效应。在高温进行
循环加载时，蠕变和疲劳就可以产生这样的加强效应，发电厂的蒸汽涡轮
机和飞机的燃气涡轮发动机可能会发生这种情况。
两个装配零件之间很小的相对滑动会造成零件发生磨损，这种磨损与
循环载荷的共同作用会使零件表面损伤，进而引起开裂，这种情况称为微
振磨损疲劳。它将导致某些组合材料在异常低的应力水平下失效。例如采
用冷缩配合或压装方式安装在轴上的齿轮就可能会发生微振磨损疲劳。同
样，腐蚀疲劳是循环载荷和腐蚀共同作用的结果，必须在海水中使用的承
受循环载荷的钢质元件经常会出现这种失效问题，如海上油井平台上的结
构构件。
材料性能会由于各种环境的影Ⅱ向而随着时间的推移而下降。例如：
阳光的紫外线会引起一些塑料变脆；木料强度会随着时间的推移而降低，
尤其是当它暴露在潮湿环境中时。再例如钢如果长时间暴露在中子辐照环
境中就会变脆，这会影响核反应堆的使用寿命。
如果载荷重复（循环）的次数太多，比如几百万次，则称这种情况为
高周疲劳。相反，低周疲劳是由次数相对较少的循环引起的，比如几十次
，几百次或几千次。低周疲劳通常伴随着相当大的塑性变形，而高周疲劳
则与相对较小的变形（主要是弹性变形）有关。反复地加热和冷却会因温
度变化产生膨胀和收缩，进而产生循环应力，导致热疲劳的发生。
裂纹可能在构件制造的过程中就已经存在了，或者可能在构件服役早
期就开始形成了。必须强调的是，这些裂纹可能会通过疲劳进行扩展，一
旦这些裂纹足够大，就能导致脆性或韧性断裂的发生。可以用疲劳裂纹扩
展这个术语来表示这种情况，也可以用前面提到的断裂力学技术来进行分
析。例如，大型飞机内部通常会存在裂纹，可以采用疲劳裂纹扩展分析技
术对这些飞机进行定期检查和维修。
