13

10.2. Zakres zmienności naprężeń

biegu widma eksploatacyjnego {przebieg a - o(t)). Przebieg ten można określić w drodze bezpośrednich pomiarów naprężeń, odkształceń lub ugięć konstrukcji poddanej działaniu obciążeń eksploatacyjnych. W przebiegu widma wyróżnia się charakterystyczne odcinki powtarzające się okresowo, dla których dokonuje się sumowania liczby cykli n_; odpowiadającej poziomowi zakresu naprężeń Ao_h korzystając z metod zliczania (sumowania) cykli, np. z metody „spływu deszczu” (Rainflow) lub z metody „opróżniania zbiornika” (Reservoir) [1].

10.3. Wytrzymałość zmęczeniowa

Wytrzymałość zmęczeniowa Aa_R i Zr_R zależy od przewidywanej liczby cykli naprężeń N i rodzaju karbu, nie zależy natomiast od gatunku stali.

Poszczególnym rodzajom karbu jest przypisana tzw. kategoria zmęczeniowa Ao_c (.At_c), zwana także wytrzymałością zmęczeniową normatywną, która odpowiada wytrzymałości zmęczeniowej dla danego elementu lub połączenia przy A^r = 2 ■ 10⁶ cyklach zmian naprężeń. Wartości Aa_c i ńv_c (36 ń-160 MPa) dla różnych rodzajów karbów przytoczone są w tabl. Z3-1 normy. Pomocne do określania kategorii zmęczeniowej mogą być też opisy karbów podane w PN-80/B-03200 i PN-79/M-06515. Ponadto rozszerzenie rodzajów karbów można znaleźć w [2] i w normach przedmiotowych.

Wytrzymałość zmęczeniową oblicza się wg wzorów (Z3-5) i (Z3-6), tj.

przedstawiających uproszczoną zależność Wóhiera, w których Aa_L i At_l oznaczają wytrzymałości zmęczeniowe trwałe, natomiast wykładnik m przybiera wartość (podobnie jak przy obliczaniu współczynnika a_K wg wzorów (Z3-4)): m = 3 dla 5-10⁶ i m = 5 dla N> 5-10*.

Wykres zależności (Z3-5) w podwójnej (dla N i Aa_R) skali logarytmicznej składa się z odcinków linii prostej - rys. 10,3. Charakterystyczne punkty tego wykresu odpowiadają liczbie cykli N = 5 * 10⁶ i N= 10^s, a nachylenie odcinków prostej określa wykładnik Hm. Wykresy zależności (Z3-5) odpowiadające wartościom kategorii zmęczeniowych Aa_c podanym w tabl. Z3-1, pokazane są w tabl. Z3-2.

W przypadku widma jednorodnego wytrzymałość zmęczeniowa Aa_R, począwszy od liczby cykli N = N_D = 5 -10⁶, ma stałą wartość równą A<7_D - jest to tzw. wytrzymałość trwuła przy stałej amplitudzie naprężeń (linie ciągłe na wykresach). Linie przerywane dla N > 5 ■ 10⁵ obowiązują jedynie dla widma niejedno-