Preskočiť na obsah

Medza únavy

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
S-N krivka (Wöhlerova krivka) s medzou únavy pre oceľ (modrá) a bez zreteľného limitu pre hliník (červená). Zobrazuje závislosť počtu cyklov od veľkosti napätia v materiáli.
Zlomený povrch hliníkovej kľuky z bicykla. Tmavá oblasť (kvôli mastnote, nečistotám a odieraniu) je pomalá rastová únavová trhlina a môže obsahovať ryhy. Svetlá oblasť je spôsobená náhlim odlomením.

Medza únavy[1] je úroveň napätia, pod ktorou je možné aplikovať nekonečný počet zaťažovacích cyklov na materiál bez toho, aby došlo k únavovému poškodeniu. Niektoré kovy, ako sú železné zliatiny a zliatiny titánu, majú zreteľný limit, zatiaľ čo iné ako hliníkmeď zreteľný limit nemajú a nakoniec zlyhajú aj pri malých amplitúdach napätia, hoci pri veľkom počte cyklov. Tam, kde materiály nemajú zreteľný limit, sa tiež definuje medza únavy, ale pri definovanom počte cyklov, bez únavového poškodenia.

Wöhlerova krivka

[upraviť | upraviť zdroj]

Wöhlerova krivka zobrazuje počet cyklov do porušenia materiálu v závislosti od veľkosti skúšobného napätia. Je zrejmé, že so znižujúcim sa napätím sa zvyšuje počet cyklov do porušenia materiálu. Wöhlerova krivka sa asymptoticky približuje medzi únavy.[1] Nakoľko vyjadruje počet cyklov N pri napätí σ, diagram sa tiež označuje aj ako S-N diagram. Wöhlerova krivka je vždy pod medzou pevnosti.

Vplyv na medzu únavy

[upraviť | upraviť zdroj]
  • Spôsob namáhania
    • cyklické sínusové namáhanie má nižšiu medzu únavy ako jednostranné miznúce namáhanie.
    • vruby a ostré kúty a iné koncentrácie napätí znižujú medzu únavy
  • Kvalita povrchu – leštený povrch má vyššiu medzu únavy ako vrúbkovaný povrch
  • Teplota – niektoré hliníkové zliatiny majú vyššiu medzu únavy pri nižšej teplote.[2]

Medza únavy pre hliníkovú zliatinu 2219-T851 má hodnotu 110 MPa[3] pre počet 107 cyklov[4] a 103 MPa pre počet cyklov 5×108.[5]

Rôzne hodnoty medze únavy, podľa spôsobu namáhania, pre oceľ 11 370 (EN ISO 1.0036), s pevnosťou v ťahu Rm= 370 – 450 MPa:

  • medza únavy v ťahu je 0,43xRm, 160 – 195 MPa
  • medza únavy v ohybe je 0,32xRm, 120 – 145 MPa
  • medza únavy v krútení je 0,25xRm, 95 – 110 MPa[6]

Referencie

[upraviť | upraviť zdroj]
  1. a b Pružnosť a pevnosť II [online]. TU Košice, [cit. 2024-11-26]. Dostupné online.
  2. HUFFMAN, Peter. A strain energy based damage model for fatigue crack initiation and growth [online]. researchgate, 2015, [cit. 2024-11-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  3. 2219-T851 Aluminum [online]. makeitfrom.com, [cit. 2024-11-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  4. Fatigue Strength [online]. makeitfrom.com, [cit. 2024-11-26]. Dostupné online. (po anglicky)
  5. ASM Material Data Sheet, Aluminum 2219-T851 [online]. asm.matweb.com, [cit. 2024-11-27]. Dostupné online. (po anglicky)
  6. Hodnoty mezí pevnosti, kluzu, únavy a dovolených napětí pro ocel [online]. e-konstrukter.cz, [cit. 2024-11-27]. Dostupné online. (po česky)

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Fatigue limit na anglickej Wikipédii.