W

YTRZYMAŁOŚĆ

M

ATERIAŁÓW

WYKŁAD

10.

PROCESY ZMĘCZENIA

DEFINICJA ZMĘCZENIA MATERIAŁU

10. PROCESY ZMĘCZENIA

ZMĘCZENIE MATERIAŁU

to zjawisko

zachodzące w elementach maszyn i urządzeń poddanych

działaniu zmiennych w czasie obciążeń zewnętrznych, którego efektem

jest stopniowa utrata

zdolności do przenoszenia obciążeń i dalszej

eksploatacji.

Zniszczenie

elementu

spowodowane

procesami

zmęczeniowymi zachodzi przy naprężeniach znacznie mniejszych niż

zniszczenie przy

obciążeniu statycznym.

PRZEŁOM ZMĘCZENIOWY

10. PROCESY ZMĘCZENIA

a -

obszar inicjacji pęknięcia,

b -

przełom zmęczeniowy,

c -

przełom doraźny

RODZAJE ZMĘCZENIA I ICH CHARAKTERYSTYKA

10. PROCESY ZMĘCZENIA

W

zależności od częstotliwości cykli pracy wyróżnia się zmęczenie

wysokocykliczne, przy

którym zniszczenie następuje po liczbie cykli większej niż

10

5

.

Zmęczenie to najczęściej powodowane jest obciążeniami mechanicznymi, a

wartości naprężeń w cyklach nie przekraczają granicy plastyczności. Jeżeli

zniszczenie

następuje przy stosunkowo niewielkiej liczbie cykli (od 10

2

do 10

5

),

to

mówimy o zmęczeniu niskocyklicznym. Zakresy zmian naprężeń są tutaj

duże, przekraczające granicę plastyczności. Czas trwania takiego cyklu jest

długi, a przyczyną pojawiających się naprężeń są najczęściej obciążenia

cieplno-mechaniczne.

WIELKOŚCI OPISUJĄCE ZMĘCZENIE

10. PROCESY ZMĘCZENIA

Przebieg naprężeń dla modelu obciążeń zmiennych

min

max











-





2

/

min

max

a









-

max

min

R







2

min

max

m











Zakres zmian

naprężeń:

Amplituda cyklu:

Współczynnik asymetrii cyklu:

Naprężenie średnie:

KRZYWE

WÖHLERA

10. PROCESY ZMĘCZENIA

Równanie Basquina:







f

a

GN