Wytrzymałość zmęczeniowa

Być może słyszałeś coś o

WYTRZYMAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ.

Co to właściwie znaczy?

Można usłyszeć o zniszczeniu jakiejś konstrukcji w wyniku zmęczenia materiału. Załóżmy, że dowolna stal charakteryzuje się granicą plastyczności Re oraz granicą wytrzymałości doraźnej Rm. Są to wartości stałe i znane dla konkretnego materiału. Zmęczenie materiału polega na spadku jego wytrzymałości w wyniku cyklicznie zmiennych obciążeń. Obciążenia zmieniają się od wartości maksymalnej σmax do minimalnej σmin, z tym że te naprężenia mogą przyjmować bardzo różne wartości.
zmeczeniowa1 1024x403 - Wytrzymałość zmęczeniowa
Na szkicu powyżej widać kilka przykładów przebiegu obciążeń. Naprężenie może zmieniać się:
– od większej wartości dodatniej do mniejszej wartości dodatniej (krzywa 1)
– od wartości dodatniej do zera (krzywa 4)
– od wartości dodatniej do wartości ujemnej (krzywa 3)
– szczególny przypadek poprzedniego przypadku to obciążenia symetryczne czyli σmax = -σmin (krzywa 2)

Jeżeli już tyle powiedzieliśmy, to powiedzmy, czym tak naprawdę jest wytrzymałość zmęczeniowa?

JEST TO TAKIE NAPRĘŻENIE DLA DANEGO CYKLU, PRZY KTÓRYM ELEMENT NIE ZOSTANIE ZNISZCZONY PO OSIĄGNIĘCIU UMOWNEJ LICZBY CYKLI Ng.

Pojęcie umownej liczby cykli odnosi się do konkretnego materiału i wynosi odpowiednio:
– dla stali i żeliwa – 10 000 000 cykli
– dla metali nieżelaznych – 100 000 000 cykli
– dla połączeń spawanych i nitowanych – 2 000 000 cykli

Należy zaznaczyć że istnieje zależność pomiędzy wielkością obciążenia, a tego ile cykli taki materiał wytrzyma. Mówiąc prościej jeżeli cyklicznie będziemy obciążać element mniejszym obciążeniem, to ten element wytrzyma większą liczbę cykli. To zjawisko obrazuje wykres Woehlera – ten poniżej dotyczy stali:
zmeczeniowa2 1024x457 - Wytrzymałość zmęczeniowa

Jak zauważyłeś, jeżeli liczba cykli osiągnie lub przekroczy wartość Ng, to wytrzymałość przestaje spadać. Dla innych materiałów jego przebieg będzie się lekko różnić.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *