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破損安全設計和監(jiān)控除了防止大口徑厚壁管出現疲勞損傷的所謂“安全一壽命”設計外，設計師又選擇了另一種“破損一安全”設計。設計師承認疲勞失效在一些構件中有出現的可能性，但他卻可以將部件設計成在連續(xù)使用一定的周期內容許失效。如果大口徑厚壁管是多余的，那么失效大口徑厚壁管所承受的載荷將傳遞到另一大口徑厚壁管；或者選擇的材料容許裂紋存在一定程度，至少在達到下一個檢修期之前大口徑厚壁管將繼續(xù)使用。在檢查期間探出有裂紋時，可維修或更換大口徑厚壁管。這種途徑的本質是規(guī)定檢修和經常監(jiān)控的概念。在某種意義上，這個方法被認為是很普通的。因為檢查裂紋和更換大口徑厚壁管的確不是新的概念。但是如果大口徑厚壁管有意設計成一個壽命時，則某些附加的定量方法才有意義并加以嚴格的考驗�！捌茡p一安全”概念，雖然只是近來在有限范圍內才被采用，但可以肯定將會研究它的進一步的應用。連續(xù)監(jiān)控的概念肯定是有價值的。

在減輕疲勞的途徑中應考慮的基本方向，在討論預防或減輕疲勞問題的各種途徑之前，總括一下有關材料在循環(huán)載荷條件下的基本特性和它們與疲勞機理的關系的幾個事實是適宜的。

涉及亞蠕變疲勞的某些機理疲勞由幾個階段組成。在第一階段中，因強制的范性流變引起的大口徑厚壁管原子運動，造成原子尺度上的缺陷。原子的重新排列產生了兩個主要效應：

它改變了給予的一定應變，或由一定應力給予的應變所需的力，即是說引起了硬化或軟化；

它在原子尺度上所引起的缺陷會集聚形成更大的損傷核心；在這些區(qū)域中，核心在滑移面中形成而且高度集中。在這些區(qū)域，由于晶界作用而阻止了滑移，所以非常重要。裂紋從一個晶粒穿透到另外一個晶粒這是由于在相鄰晶粒中形成了分散的裂紋，最后都在晶界上的一點合流的結果；而不是單個裂紋從一個晶粒無阻止地穿透到另一個晶粒的結果。

在疲勞第二階段，一個或多個占主導的裂紋隨循環(huán)次數的增加而逐步成長。成長的機理可能是由于裂紋前端區(qū)域的脆性斷裂或韌性斷裂，或者由于加大開裂面的范性“滑離”的緣故。由于范性流變是出現在與裂紋成長方向成大角度，所以雖然大口徑厚壁管范性流變沿滑移面出現，但裂紋成長卻不一定是結晶學的。重要的是認識到每當裂紋擴展時，初生表面就暴露到環(huán)境之中，這樣的表面非常活潑，能夠容易地與氧或其他環(huán)境氣氛結合而在表面形成化合物。這類化合物經常是脆的。

在主導裂紋到達臨界長度后，最后階段就是大截面斷裂。當剩余面積減少到凈應力超過截面的負載能力時，斷裂可能以跨過截面的剪切或拉伸的韌性方式出現。反之，在遠低于材料屈服點的公稱應力下，如果達到了由斷裂力學規(guī)律規(guī)定的臨界應力狀態(tài)（即當應力強度因子達到斷裂韌性）時，則最后斷裂可能以脆性方式發(fā)生。

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