Na powierzchni przełomu widoczne są też pęknięcia wtórne, odgałęziające się od pęknięcia głównego i łączące się poprzez uskoki często w kierunkach promienistych (5). Dalszy rozwój pękania osłabia element. Zmniejsza się istotnie przekrój czynny elementu, który przejmuje obciążenie zewnętrzne. Zatem końcowa faza pękania elementu przebiega na ogół dość gwałtownie przy zwiększonym naprężeniu w przekroju czynnym elementu. Tę końcową część przełomu nazwano strefą resztkową (7) lub przełomem doraźnym. Wygląd tej strefy w materiale sprężysto-plastycznym jest ziarnisty na skutek dużych odkształceń plastycznych występujących w przekroju elementu. Powierzchnia tej strefy podobna jest do przełomu powstałego przy obciążeniu statycznym. Pomiędzy strefą zmęczeniową a strefą resztkową występuje strefa przejściowa (6). Jej budowa wiąże się ze wzrastającą prędkością pękania.
Ze stosunku powierzchni strefy zmęczeniowej Fzmecz do powierzchni strefy resztkowego pękania Freszt można orientacyjnie ocenić wartość współczynnika bezpieczeństwa Xprzyjętego przez konstruktora na etapie projektowania konstrukcji:
X =
Z
o
Lp. |
Obciążenie | |
nazwa | ||
1 |
rozciąganie ściskanie |
* - |
2 |
jednostronne zginanie |
t=^lr ( |
3 |
dwustronne zginanie |
t i v |
4 |
obrotowe zginanie |
sera - |
Rys. 1.7. Pogiąć o v- e coraz? gcsdta -- .. .
H,max
W tej równości Z oznacza granicę zmęczenia materiału, a <7,; max - naprężenie nominalne maksymalne w miejscu największego wytężenia elementu przy określonym rodzaju obciążenia. Jeśli wartośćX>\ to oznacza, że w obliczeniach przyjęto wysoki współczynnik bezpieczeństwa konstrukcji.
Różne rodzaje obciążeń cyklicznych prowadzą do powstania przełomów zmęczeniowych o różnych charakterystycznych cechach. Schematy wyglądu tych przełomów dla części maszyn o przekroju kołowym z łagodnymi lub silnymi koncentratorami naprężeń w postaci karbu obrączkowego przedstawia rysunek 1.7. Przytoczono obrazy przełomów, jakie powstająna skutek działania obciążenia rozciągająco-ściska-jącego, jednostronnego zginania zmiennego, zginania dwustronnego i obrotowego. Omówiono je też w podręczniku [4]. Symbol „O” na obrazach przełomów oznacza ognisko, skąd rozpoczyna się pękanie. Strzałki na przełomach wskazują kierunek rozprzestrzeniania się pękania w elemencie. Obszary zakreskowane symbolizują wielkość strefy doraźnego pękania ze znacznymi makroskopowymi odkształceniami plastycznymi w stosunku do wielkości strefy zmęczeniowej - niezakreskowanej w elementach silnie lub słabo obciążonych.
Z odległości wząjenag ? czającymi się na mamrocere-ss: prędkość pękania _ w zziz pi upłynęły pomiędzy kokynysaa widoczny na rysunku 1A rc* obciążeń, którego scherz p:4
a)
b)
Rys. 1.8. Linie zmęczeni jwe -i Zdjęcia aiibi dor- cza d z centralnym otw
Na program SRM-100 składa ; rcmiędzy poszczególnym: im
16