IMG00215

Część druga

Obliczenia wytrzymałościowe w przypadku obciążeń zmęczeniowych

17. Tok przeprowadzania obliczeń zmęczeniowych

17.1.    Wpływ spiętrzenia naprężeń, stanu powierzchni

i wielkości przedmiotu na wytrzymałość zmęczeniową

17.1.1.    Wprowadzenie

W przypadku działania obciążeń zmiennych we wszystkich materiałach następuje utrata wewnętrznych sił spójności przy naprężeniach mniejszych od wytrzymałości doraźnej. Istota tego zjawiska nie jest dotychczas dostatecznie wyjaśniona, co w znacznym stopniu rzutuje na niedoskonałość metod obliczeniowych, opartych wyłącznie na empirycznych uogólnieniach.

Punktem wyjściowym wszelkich obliczeń zmęczeniowych jest wykres Wóhlera, pozwalający wyznaczyć maksymalne naprężenie, przy którym próbka wykonana z danego materiału może przepracować nieograniczoną liczbę cykli. Naprężenie to zwane jest wytrzymałością zmęczeniową Z. Spośród wielu istniejących metod obliczeniowych szerokie zastosowanie znalazł sposób oparty na wykorzystaniu współczynników wprowadzonych przede wszystkim przez Moszyńskiego [14] do metod Bacha, Wóhlera, Thuma, Hubera i innych. Można nadmienić, że inne metody obliczeniowe różnią się na ogół nieco odmiennym zdefiniowaniem wprowadzanych współczynników, zaakcentowaniem dodatkowych cech stanu naprężenia (np. gradientu wzrostu naprężeń w obszarze karbu), wprowadzeniem elementów probabilistyki itp.

17.1.2.    Współczynniki kształtu a*

W przypadku nagłych zmian kształtu przedmiotu - przy założeniu, że przedmiot jest idealnie gładki, wykonany z materiału izotropowego idealnie sprężystego - występuje spiętrzenie naprężeń, określone tzw. współczynnikiem kształtu Ok (por. [17], rozdz. III)

215