1. Dla pokazanej historii obciążenia przedstawić wynik zliczenia cykli metodą rainflow w formie

tabeli o kolumnach: liczba cykli, zakres, wartość średnia.

Liczba cykli

(cykl)

Zakres ΔS

Wartość

średnia S

m

D-E

2

3

G-H

3

0,5

I-J

3

-0,5

C-K

4

3

B-K

7

-0,5

2. Wpływ naprężeń średnich na trwałość zmęczeniową elementów z karbami dla:



materiałów quasi kruchych



materiałów ciągliwych

3. Wpływ karbu przy średniej i krótkiej trwałości zmęczeniowej dla:



materiałów quasi kruchych – ponieważ zniszczenie w metalach kruchych nie jest poprzedzone
makroskopowymi odkształceniami plastycznymi k

f

’≈ k

f

(≈k

t

) nawet przy niskich trwałościach



materiałów ciągliwych – wpływ odwróconego płynięcia jest tym większy, im wyższe
naprężenia, a więc im niższa trwałość, dlatego k

f

’ zmienia się od k

f

(duże trwałości) do ~1 (małe

trwałości)

4. Współczynnik działania karbu:



definicja

σ

ar

i S

ar

(wytrzymałość próbki gładkiej i wytrzymałość próbki z karbem) – odnoszą się do R = -1

oraz długiej trwałości N

f

= 10

6

-10

7

cykli

wartości graniczne q (współczynnik wrażliwości na karb):
q = 1, k

f

= k

t

(najwyższy możliwy wpływ karbu na wytrzymałość zmęczeniową)

q = 0, k

f

= 1 (karb nie wpływa na wytrzymałość zmęczeniową)

dla danego materiału q rośnie z ρ
dla danej klasy materiałów q rośnie z R

m

rozbieżność między k

f

i k

t

jest największa dla materiałów o dużej ciągliwości i ostrym karbie



jak i dlaczego k

f

(współczynnik działania karbu) różni się od k

t

(współczynnik koncentracji

naprężeń)
k

f

będzie tym bardziej różnić się od k

t

, im większy jest gradient naprężeń, a więc im mniejszy

promień karbu ρ.

k

t

– zależy od: geometrii elementu i sposobu obciążenia; nie zależy od: wielkości obciążenia,

materiału i wielkości elementu



omówić poznane zależności empiryczne

ρ – promień dna karbu
α – stała materiałowa (zależna od sposobu obciążenia)
zginanie, rozciąganie: 0,51 mm – stopy Al

0,25 mm – stale niskowęglowe wyżarzane lub normalizowane
0,064 mm – stale hartowane i temperowane

skręcanie: 0,6 α





β – stała materiałowa (zależna od sposobu obciążenia)

5. Przybliżone metody otrzymywania krzywej Wöhlera dla elementów z karbami.

6. Współczynniki bezpieczeństwa w przypadku obciążeń zmęczeniowych.