Bez nazwy

Próba Locati opiera się na hipotezie Minera, zakładającej liniową, niezależną kumulację uszkodzeń zmęczeniowych

(3.8)

gdzie: n, - liczba cykli obciążeń przepracowanych na poziomie a„

N, - trwałość zmęczeniowa na poziomie a,.

Po obliczeniu sumy skumulowanych uszkodzeń £n,//V, dla każdej z bazowych krzywych Wohlera można, za pomocą wykresu interpolacyjnego (rys. 3.7b), znaleźć taką krzywą, że obliczona względem niej £n,//V, będzie równa i. Tę

krzywą, określoną przez jej trwałą wytrzymałość zmęczeniową Zi , na podstawie hipotezy Minera w próbie Locati uważa się za właściwie charakteryzującą właściwości zmęczeniowe badanej próbki. Na wykresie interpolacyjnym każdą krzywą Wohlera reprezentuje trwała wytrzymałość zmęczeniowa danej krzywej

Korzystając z próby Locati, należy pamiętać, że w wyniku przebadania jednej próbki nigdy nie uzyska się takiej dokładności jak po wykonaniu kilkunastu czy kilkudziesięciu prób. Na jej dokładność ma znaczny wpływ przybliżona hipoteza Minera i specyficzne, stopniowo wzrastające obciążenie. Próba ta daje tym lepsze wyniki, im bazowe krzywe Wohlera są bardziej zbliżone do krzywej rzeczywistej.

Próbę Locati stosuje się głównie do badań materiałowych lub pojedynczych węzłów konstrukcyjnych, dla których uprzednio wyznaczono krzywe Wohlera.

Trwałość całych konstrukcji (rower, koparka, samolot) bada się najczęściej z wykorzystaniem gassnerowskiego widma obciążeń. W przypadku badań zupełnie nowej konstrukcji widmo obciążeń uzyskuje się z analizy przebiegów zarejestrowanych podczas pracy prototypu. W przypadku badań nowych modeli można widmo obciążeń otrzymać z widm poprzednich modeli tej samej konstrukcji.

Największą dokładność podczas takich badań otrzymuje się, jeśli odtwarza się poszczególne bloki lub nawet cykle nie w porządku zdeterminowanym, lecz losowym, gdyż wówczas warunki badania są najbardziej zbliżone do rzeczywistych warunków pracy konstrukcji podczas eksploatacji.

Przyspieszenie tego typu badań polega na odtwarzaniu widm obciążeń bez przerw, ze zwiększoną częstotliwością z pominięciem małych, nieistotnych stopni obciążenia, zwiększeniu w określonym stosunku wszystkich obciążeń w widmie. Zabiegi te jednak zmniejszają dokładność, szczególnie ostatni i przedostatni, gdy pomijamy zbyt duże obciążenia.

W normach [7 i 8] klasyczna krzywa Wohlera jest uzupełniona (rys. 3.8) w zakresie trwałej wytrzymałości zmęczeniowej o linię typu (3.5) o nachyleniu m = 5, umożliwiającą uwzględnienie kumulacji uszkodzeń wywołanych naprężeniami mniejszymi niż trwała wytrzymałość zmęczeniowa Z, a większymi od 0,55Z. Naprężenia z tego zakresu o stałej amplitudzie nie wywołują kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych, ale w przypadku obciążeń cyklicznych o zmiennej amplitudzie uszkodzenia zainicjowane przez naprężenia przekraczające Z są dalej rozwijane przez naprężenia mniejsze niż Z, ale większe od 0,55Z. Z powyższego wynika, że odtwarzając rzeczywiste widma obciążeń na maszynach zmęczeniowych, nie powinniśmy pomijać naprężeń większych niż 0,55Z.

Rys. 3.8. Krzywa Wohlera uzupełniona o linie kumulacji uszkodzeń przy obciążeniach o zmiennej ' amplitudzie wg normy [7 i 8)

W normach [7 i 8] przy definiowaniu wytrzymałości zmęczeniowych posłużono się zakresem zmian naprężeń - klasyczną trwałą wytrzymałość zmęczeniową Z nazywa się wytrzymałością zmęczeniową trwałą przy stałej amplitudzie naprężeń A cr_D, a za wytrzymałość zmęczeniową trwałą A er, przyjmuje się zakres zmian naprężeń wynoszący około 55% Aob.

3.4. Maszyny do badań zmęczeniowych

Badania zmęczeniowe prowadzi się na specjalnych maszynach, zwanych krótko zmęczeniówkami. Najbardziej rozpowszechnione ich typy to: pulsatory hydrauliczne, pulsatory rezonansowe, maszyny, na których wykonuje się zginanie obrotowe.

Budowa pulsatorów hydraulicznych jest taka sama jak zrywarek przeznaczonych do statycznej próby rozciągania z tym, że są one dodatkowo wyposażone w pompę wytwarzającą zmienne ciśnienie oraz zespół urządzeń do regulacji i kontroli cyklu zmian obciążeń. Wykonuje się najczęściej na nich jednoosiowe rozciąganie o częstotliwości od 10 do 50 Hz.

W pulsatorach rezonansowych próbka jest obciążana siłami bezwładności drgających mas. Drgania te są wymuszane w sposób mechaniczny przez niewywa-