Rys. 6.16, Zdjęcie pęknięcia zmęczeniowego krzyżulca przypodporowego kraty A!]/II (80-66)
Rys. 6.18. Fragment powierzchni złomu zmęczeniowego kątownika kraty JH/II. Doskonale widoczne charakterystyczne uskoki, powiększenie 20x
Analizę rezultatów badań zmęczeniowych oparto na metodzie M.B. Freudenthala oraz na wynikach badań zmęczeniowych spawanych konstrukcji prętowych przeprowadzonych przez E. Gassnera, F. Griese, F. Haibacha i G. Bieretta [77, 78, 79], Na podstawie przeprowadzonych badań zmęczeniowych wykazano, że dla węzłów charakteryzujących się karbami spawalniczymi typu AO-A'4, ukośna linia wykresu zmęczeniowego w układzie bilogarytmicznym (lg N, Ig a) ma stały współczynnik kierunkowy (jednakowy dla gatunków stali używanych w budowie mostów, określony cotangensem kąta między osią odciętych (lg N) a odcinkiem ukośnym wykresu Wóhlc-ra równym 3,5. Stwierdzono również, że kąt nachylenia ukośnej linii wykresu zmęczeniowego jest stały dla widm obciążenia o normalnym rozkładzie częstości, zaś ukośna linia wykresu charakteryzuje się stałym odstępem zależnym od formy widma obciążenia. Prawidłowość ta dotyczy wszystkich przypadków karbów spawalniczych.
W odniesieniu do badanych kratownic pęknięcia wystąpiły w węzłach opisanych karbem spawalniczym typu K3, dla którego trwałą wytrzymałość zmęczeniową (pozioma linia wykresu Wohlera w układzie bilogarytmicznym) określa się normowo, np. [80, 81].
Przeprowadzone badania zmęczeniowe pozwoliły na określenie położenia punktu na ukośnej linii wykresu zmęczeniowego w układzie bilogarytmicznym wg M.B. Freudenthala, dla każdego typu badanych kratownic. Otrzymane rezultaty badań stanowiły przedmiot analizy statystycznej, której wyniki zestawiono w tabeli 6.4.
Parametry przedstawione w tabeli 6.4 stanowią wyniki przeprowadzonej analizy statystycznej w odniesieniu do rzeczywistej próbki. Wyniki te nie dają poglądu na kształt krzywej gęstości rozkładu oraz wartości minimalnych i maksymalnych liczb cykli, przy których następuje zniszczenie zmęczeniowe węzłów.
Rozkład zmiennej losowej reprezentowanej próbkami zawartymi w tabeli 6.4 jest rozkładem logarytmiczno-nonnalnym. Celem określenia, w jakich granicach są możliwe realizacje rzeczywiste tych zmiennych losowych oraz jaka jest ich częstotliwość, dokonano symulacji realizacji N{, N2, jV3, dla których wartość średnia E (ln N) oraz wariancja var (ln N) zostały przyjęte z tabeli 6.4.
Tabela 6.4
Parametry |
Typ kraty | ||
KI |
KI |
Ki | |
liczebność próbki |
3 |
2 |
3 |
średnia arytmetyczna cykli zmian naprężenia (N) |
317667 |
585000 |
708607 |
średnia geometryczna cykli zmian naprężenia (5) |
310609 |
571707 |
701670 |
odchylenie standardowe |
67549 |
124000 |
100851 |
309