4 �dania zmęczeniowe metali6

5. Przygotować urządzenia do pomiaru, tzn.:

a) wykonać czynności wymienione w p. 4.3.1.

b) zamocować czujniki pomiaru temperatury na próbkach,

c) włączyć i wyzerować układ pomiaru siły zginającej próbkę (czynność tę na

leży wykonać przed zamocowaniem swobodnego końca próbki w iichwy-

. • ^cie)- ' . ' _# ..

d) stosując napęd ręczny wykonać kilką cykli obciążenia i zarejestrować po- '

. czątkowąmaksymalną i minimalną wartość siły zginającej (F_m.niFnj..n). ?

e) uruchomić silnik urządzenia.

5.5.2. Wykonanie pomiaru

W trakcie próby należy rejestrować automatycznie przebieg zmian temperatury próbek w ich przekroju niebezpiecznym oraz zmiany Fm,* i F^ . Na otrzymane wy- . kresy (po zakończeniu zaplanowanego czasu badań, ograniczonego czasem trwania. ćwiczenia, nanosimy skalę liczby cykli obciążenia i odczytujemy wartości N odpo-wiadająće zniszczeniu próbki zgodnie z przyjętym kryterium).

Kryterium zniszczenia badanych próbek, zależnie od zachowania się badanego ; tworzywa sztucznego, może być następujące: • ‘ ‘ -

a) pęknięcie rozdzielcze próbki, jeśli wcześniej wartość maksymalnej siły zginającej Fmu =j{N) nie obniżyła się poniżej OJ-F^n, oraz jeśli procesowi ostatecznego pękania próbki odpowiada pierwszy gwałtowny przyrost temperatury AT w jej przekroju niebezr piecznym (pomijając początkową zmianę bezpośrednio po rozpoczęciu próby);

b) obniżenie się F,™*do wartości OJ-F^o łub pierwszy gwałtowny przyrost AT¹,;

jeśli zjawiska te znacznie wyprzedzają pęknięcie rozdzielcze próbki; mogą one byćl efektem utworzenia: się w przekroju niebezpiecznym przegubu plastycznego lub.' zmniejszenia się ogólnej sztywności próbki w wyniku jej nagrzewania się lub powstania siatki pęknięć o odpowiedniej gęstości. .

. Na ogół prawidłowe przeprowadzenie badań zmęczeniowych tworzyw sztucznych ., wymaga wcześniejszego rozpoznania zachowania się danego tworzywa w warunkach obciążeń zmiennych. Umożliwia to optymalny dobór parametrów badań (długość próbki, częstotliwość obciążeń, poziomy obciążeń, charakterystyka cyklu zmęczeniowego itp.) oraz kryterium zniszczenia próbek i wielkość, której zmiany najlepiej i najdokładniej pozwalają określić chwilę'zniszczenia według tego kryterium. Jako dobre odzwierciedlenie procesów zmęczenia materiału stosuje się często przebieg zmian temperatury na powierzchni próbki, szczególnie w przypadkach, gdy jej prze-• krój niebezpieczny jest określony.'

5.5.3. Wyniki badań

Opracowanie wyników przeprowadzonych w trakcie ćwiczenia badań zmęczeniowych powinno zawierać między innymi:

a) umowny wykres zmęczeniowy w układzie tr_maxo-IogN, który otrzymamy na drodze aproksymacji liniowej (prosta regresji) wyników pomiaru trwałości zmęczę--hiowej poszczególnych próbek; początkowe wartości naprężeń we włóknach skrajnych w przekroju niebezpiecznym próbki (cr^o) obliczamy ze wzoru (5.1),

b) wykres zmian temperatury na powierzchni wybranej próbki w jej przekroju niebezpiecznym w układzie AT-log W, ,

c) wykres relaksacji naprężeń maksymalnych w przekroju niebezpiecznym wybranej próbki w układzie CTmu—łog// oraz wykres relaksacji naprężenia średniego w układzie <r„ — logWi jeśli badania prowadzono przy niesymetrycznym cyklu obciążenia.

, ' Literatura

[1] ASTM-D-671-71. Standard MelhoJ oj Tesl for Flexural Fatigue ofPtaslIcs by Constant-AmpUtude-of-Farce.

[2] Proposed Melhod of Test for Fle.uwnl Fatigue of Plastlcs by Constant-Amplitude-of-Deflectlon, Annunl Book ot ASTM Slandards, vol. 35, pp. 923-928, 1974.

[3] BRONIEWSKI T, IWASIEWtCZ A_, KAPKO J„ PŁACZEK W., Metody badań I ocena własności . tworzyw sztucznych. Warszawa. WNT, 1970.