4 �dania zmęczeniowe metali5

126

ratury w układzie AT -/(log N) na powierzchni próbki w tym przekroju. Punkt A na krzywej a_a - logN oraz jego odpowiednik A' na krzywej AT-/(logW) odpowiadają . pojawieniu się przegubu plastycznego lub początkowi gwałtownego zmniejszania się ogólnej sztywności próbki. Punkty B i B" odpowiadają momentowi pęknięcia •

rozdzielczego.

•• . » .

Rys. S.6. Przykładowy przebieg zmian amplitudy naprężenia a. oraz przyrostu temperatury AT w funkcji liczby cykli obciążenia N na powierzchni próbki w jej przekroju niebezpiecznym

Dotychczasowy opis dotyczył badań w warunkach symetrycznego cyklu obciążenia (<j„ = cw * const lub Ea = Ema *■ const oraz er* = 0 lub cr* = 0). W razie stosowania cyklu niesymetrycznego wykresy zmęczeniowe należy sporządzać w układach cWo-logW lub Eno. - logAf. Przebieg zmian naprężenia maksymalnego we włóknach skrajnych w przekroju niebezpiecznym próbki (w układzie cXma—}ogN) będzie wówczas wynikiem sumowania się zmian sztywności próbki (tzn. Oi) oraz relaksacji naprężenia średniego cr*, gdyż jak wiadomo, w cyklu niesymetrycznym

Zgodnie Z propozycją ASTM próby zmęczeniowe i wcześniejszą, klimatyzację próbek należy przeprowadzać w znormalizowanych warunkach, tzn. w temperaturze 23±2 °C przy wilgotności względnej 50±5%, jeśli normy przedmiotowe lub inne wymagania nie stanowią inaczej. Podobnie - jeśli nie ma innych szczególnych wskazań -

należy stosować częstotliwość 30 Hz.

5.4. Cel i zalcres ćwiczenia

Ćwiczenie ma ną celu zaznajomienie studentów ze specyfiką badań zmęczeniowych tworzyw sztucznych zarówno od strony teoretycznej, jak i praktycznej zagadnienia. Opis ćwiczenia zredagowano przy założeniu^ że studenci wcześniej zapoznają się z teorią i praktyką badań zmęczeniowych metali (rozdział 4).

Zakres ćwiczenia obejmuje:

• wyznaczenie przebiegu fragmentu wykresu zmęczeniowego w zakresie ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej przy kinematycznym, wielokrotnym zginaniu płaskich próbek wspornikowych,

• dyskusję różni? w fezie przygotowywania, realizacji i interpretacji wyników przeprowadzonej próby zmęczeniowej tworzyw sztucznych w stosunku do próby zmęczeniowej metali wykonanej na tym samym stanowisku badawczym w ramach

. ćwiczenia dotyczącego badań zmęczeniowych metali (p. 4.3.1).

5.5. Przebieg ćwiczenia

•

Badania zmęczeniowe wybranego tworzywa sztucznego prowadzi się na odpowiednio przystosowanym urządzeniu opisanym w p. 4.I.8.I. Przystosowanie to polega przede wszystkim na koniecznym, w przypadku badania tworzyw sztucznych,'uzupełnieniu układów pomiarowych urządzenia o następujące elementy:

• układ do pomiaru przyrostu temperatury na powierzchni próbki w jej przekroju ^niebezpiecznym,

• układ do pomiaru siły zginającej.

Badania przeprowadza się na próbkach wiosełkowych stosowanych do oznaczania cech wytrzymałościowych tworzyw sztucznych podczas statycznego rozciągania (PN-81/C-89034 typ 2) — rys. 2.5 w rozdziale 2. Jedno wiosełko próbki obcina się ostrożnie przed próbą. Użycie takich próbek jest zgodne z zaleceniami ASTM, chociaż stosowane w Polsce próbki różnią się nieznacznie wymiarami od amerykańskich (wymia-' rowanie w systemie calowym).

5.5.1. Czynności przygotowawcze

Przed rozpoczęciem próby należy wykonać następujące czynności przygotowawcze:

1. Sprawdzić Warunki klimatyzacji próbek przed próbą (czas, temperatura i wilgotność względna).

2. Przygotować próbki (pomiar wymiarów, zaznaczenie przekroju niebezpiecznego i miejsca przyłożenia czujnika temperatury).

3. Określić i nastawić częstotliwość obciążeń.

4. Określić charakterystykę cyklu zmęczeniowego; przyjąć i ustawić wartości amplitudy ugięcia poszczególnych próbek.