12

192 10. Zmęczenie materiału

W przypadku widma o nieregularnej zmienności naprężeń (tzw. widmo niejednorodne) jako obliczeniowy zakres zmienności naprężeń można przyjmować równoważny zakres zmienności naprężeń Ao„ określony wzorem (Z3-3)

Aa_c = or_itmaxACT, (Ar_s = a_xmaxAr),

przy czym max Ao, (max Ar) - maksymalny dla całego widma zakres zmienności naprężeń normalnych (stycznych), a_K - współczynnik niejednorodności widma. Zgodnie ze wzorem (Z3-3), widmo niejednorodne o maksymalnym zakresie zmienności naprężeń max Aa zastępuje się widmem jednorodnym o równoważnym (ekwiwalentnym) zakresie zmienności naprężeń Aa_t. przy którym skutki (uszkodzenia zmęczeniowe) są takie same jak przy widmie niejednorodnym.

Współczynnik niejednorodności widma a_K oblicza się ze wzoru ogólnego (Z3-4b)

w^r którym p, = p, (oj lub    - parametr /-tej składowej widma naprężeń, o

liczbie cykli n_h N - Sn,- - sumaryczna liczba cykli, m_h m - wykładniki zależne odpowiednio od liczby cykli n,- i sumarycznej liczby cykli N, przy czym parametr p_t i wykładniki m_n m określono jako:

- w przypadku naprężeń normalnych

ni; = 3 dla

m,

M-

max Aa’

N, rii < 5 ■ 10^e.

m, nii = 5 dla N, n_t > 5-10⁶,

- w przypadku naprężeń stycznych

Pi<j)

At;

maxZr^:

m, mi = 3.

Jeśli znana jest klasa obciążenia elementu, której odpowiada współczynnik K, współczynnik a_K można obliczać ze wzoru (Z3-4a)

a_K = A> .

Klasa obciążenia i odpowiadający jej współczynnik K dla określonego obciążenia zmiennego może być podana w normach przedmiotowych.

Ze sposobu określania zakresu zmienności naprężeń dla widma niejednorodnego wynika, że widmo jednorodne jest szczególnym przypadkiem widma niejednorodnego, dla którego K - 1, a_K = 1 i Aa_e = Aa.

Parametry widma niejednorodnego można ustalić na podstawie analizy prze-