WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA
mechanika techniczna mechanika ogólna (teoretyczna): kinematyka (badanie ruchu bez wnikania w jego przyczyny, bez uwzględniania działających sił) dynamika (badanie działających sił): statyka (badanie równowagi sił) kinetyka (badanie ruchu ciał oraz sił wywołujących ten ruch) wytrzymałość materiałów
Mechanika ogólna Mechanika ciała stałego sztywnego Statyka, kinematyka i dynamika bryły sztywnej, mechanika klasyczna, zasady Newtona
Mechanika ciała stałego odkształcalnego Wytrzymałość materiałów Ciała rzeczywiste pod wpływem oddziałujących na nie sił odkształcają się a przy odpowiednio dużej sile spójność materiału ulega zniszczeniu (łamanie, pękanie, kruszenie itd.) Ogólne prawa mechaniki obowiązują w dalszym ciągu.
Zasada zesztywnienia: Jeśli ciało odkształcalne pozostaje pod działaniem sił w równowadze, to układ tych sił musi spełniać takie same warunki, jakie obowiązują w statyce ciała sztywnego. Zasada ta pozwala pominąć przemieszczenia punktów przyłożenia sił wywołane deformacją ciała przyjmując, że punkty te mają położenia takie same jak w ciele nieodkształconym.
Obciąż ążenia mechaniczne
obciążenia mechaniczne, cieplne oraz chemiczne, oddziaływanie środowiska OTOCZENIE (czynniki zew.) MASZYNA (jej części)
Pojawiają się dwa rodzaje obciążeń mechanicznych: obciążenie siłą, obciążenie momentem.
Obciążenie momentem
pokład: ściskanie moment gnący dziób stępka: rozciąganie rufa dziób pokład: rozciąganie stępka: ściskanie rufa moment gnący
Obciąż ążenia mechaniczne mogą doprowadzić maszynę lub jej części do: zniszczenia, uszkodzenia, innej zmiany uniemożliwiającej dalszą eksploatacje.
Katastrofa kolejowa (Paryż, Dworzec Montparnasse, 1895)
1. Odkształcenie: Skutki działania sił (obciążeń): sprężyste ciało powraca do pierwotnego kształtu po ustąpieniu działania siły, plastyczne ciało pozostaje odkształcone po ustąpieniu działania siły. 2. Zniszczenie spójności materiału (pękanie, łamanie, kruszenie, itd.). wytrzymałość właściwość przeciwstawienia się niszczącemu działaniu sił
Odkształcenie sprężyste ciało powraca do pierwotnego kształtu po ustąpieniu działania siły
Odkształcenie plastyczne ciało pozostaje odkształcone po ustąpieniu działania siły.
Zniszczenie spójności materiału (pękanie, łamanie, kruszenie, itd.).
Zadania inżynierskie wytrzymałości materiałów: 1. Określenie warunku bezpieczeństwa - czy element konstrukcyjny nie ulegnie zniszczeniu pod wpływem przewidzianych obciążeń. 2. Określenie warunku sztywności czy element nie będzie ulegał na tyle dużym odkształceniom, które utrudnią lub uniemożliwią jego należyte funkcjonowanie. 3. Określenie warunku ekonomiczności konstrukcji wybór materiału konstrukcyjnego najbardziej odpowiedniego ze względu na rodzaj obciążenia z równoczesnym pełnym wykorzystaniem własności wytrzymałościowych tworzywa.
UWAGI: 1. Własności materiałów wyznaczone metodami mechanicznymi nie są wielkościami fizycznymi gdyż zależą od warunków, w których je określono (od kształtu i wymiaru próbek, metodologii badań: rodzaj maszyny wytrzymałościowej, rodzaje uchwytów, prędkość narastania obciążeń). 2. Własności materiałów wyznaczone metodami mechanicznymi mają charakter umowny wiele prób i badań jest znormalizowanych, określone są warunki przeprowadzania tych prób np. wymiary próbek, pozwala to na porównywanie własności materiałów i stanowi podstawę do obliczeń inżynierskich.
Rodzaje obciążeń i związane z tym własności materiałów: 1. Obciążenia statyczne Własności statyczne siła (obciążenie) działająca na badane ciało zmienia się z czasem powoli 2. Obciążenia dynamiczne Własności dynamiczne gwałtownie (uderzeniowo, udarowo) działające obciążenie 3. Obciążenie cykliczne Własności zmęczeniowe 4. Obciążenie stałe i długotrwałe
OBCIAŻENIA STAŁE takie, które nie ulegają zmianom podczas pewnego dostatecznie długiego czasu pracy maszyny ZMIENNE obciążenia zmieniające się w czasie, przy czym charakter zmienności może być różnorodny Obciąż ążenia ustalone (cykliczne) Obciąż ążenia nieustalone P(t) P(t) P(t) t t t
NAPRĘŻ ĘŻENIA
Siły y wewnętrzne, napręż ężenia i odkształcenia z P 4 P 3 z siły wewnętrzne przekrój P 1 P 2 P 1 P 2 x y x y Siły wewnętrzne -siły pojawiające się wewnątrz ciała pod wpływem działania sił zewnętrznych działających na to ciało.
Napręż ężenie -miara sił wewnętrznych powstałych w ciałach odkształcalnych pod wpływem oddziaływań zewnętrznych (np. obciążeń siłami lub momentami). P r σ n P r struna o wytrzymałości 1 N pole powierzchni równe 1 m 2 Jednostką naprężenia w układzie SI jest Pa N = 2 m
Rozróżnia się dwa rodzaje naprężeń: naprężenia normalne σ leżące w płaszczyźnie działania sił naprężenia styczne τ do płaszczyzny działania sił P P spoina naprężenia normalne σ naprężenia styczne τ P P P P
RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ nominalne (obliczeniowe) rzeczywiste (pomiarowe) graniczne dopuszczalne
RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ nominalne (obliczeniowe) rzeczywiste (pomiarowe) graniczne dopuszczalne
napręż ężenia nominalne W najprostszym przypadku rozciągania pręta siłą skierowaną wzdłuż osi pręta P, naprężenia nominalne σ są równe stosunkowi tej siły do pola przekroju poprzecznego pręta F 0. nieobciążona belka obciążona belka σ = P σ = P F 0 F 0
rozciąganie P P ściskanie P P ścinanie P P skręcanie M M zginanie P
PODSTAWOWE ZALEŻNOŚCI NAPRĘŻEŃ NOMINALNYCH PRZY OBCIĄŻENIACH STATYCZNYCH Naprężenia normalne σ Rodzaj obciążenia rozciąganie i ściskanie zginanie Zależność σ r, c σ g Pr = F W = W g x 0 Rodzaj obciążenia skręcanie ścinanie NA Zależność Ms τ = s W 0 Pt τ = s F 0 nacisk powierzchniowy p = P0 F p
RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ nominalne (obliczeniowe) rzeczywiste (pomiarowe) graniczne dopuszczalne
Czujniki tensometryczne Czujniki tensometryczne wykorzystują zjawisko zmiany rezystancji drutu pod wpływem zewnętrznego naprężenia. Pracują w granicach odkształceń sprężystych. P
Czujniki piezoelektryczne Podstawą fizyczną jest zjawisko piezoelektryczne wykorzystujące polaryzację niektórych dielektryków krystalicznych lub polikrystalicznych poddanych naprężeniom mechanicznym. Czujniki piezoelektryczne wykorzystują efekt piezoelektryczny polegający na pojawieniu się napięcia na brzegach kryształu pod wpływem jego odkształcania.
zjawisko piezoelektryczne
RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ nominalne (obliczeniowe) rzeczywiste (pomiarowe) graniczne dopuszczalne
zrywarka do prób rozciągania - schemat siła głowica zrywarki uchwyt d pomiar wydłużenia uchwyt
σ Wykres rozciągania R m R e nachylenie=e 2 3 przewężenie przełom 5 odkształcenie plastyczne σ = E ε σ E= ε 1 odkształcenie sprężyste 4 ε
wykresy rozciągania dla stali σ σ R e R m R 0,2 R m z wyraźną granicą plastyczności ε bez wyraźnej granicy plastyczności ε
Rodzaje przełomów stal o dużej ciągliwości stal o średniej ciągliwości stal krucha
stal o średniej ciągliwości stal krucha
przełom stali ciągliwej ścięcie przełom włóknisty 46
wykresy pierwszej fazy rozciągania dla różnych materiałów σ [MPa] stal aluminium kość drewno ε [%]
RODZAJE NAPRĘŻ ĘŻEŃ nominalne (obliczeniowe) rzeczywiste (pomiarowe) graniczne dopuszczalne
Współczynnik bezpieczeństwa x = naprężenia graniczne dla danego materiału naprężenia dopuszczalne lub bardziej ogólnie x = obciążenia powodujące uszkodzenie obciążenia które nie powinny spowodować uszkodzenia
x = R k x - współczynnik bezpieczeństwa R -naprężenia graniczne dla danego materiału k -naprężenia dopuszczalne po przekształceniu k = R x
Naprężenia dopuszczalne k są obliczane na podstawie: granicy plastyczności R e ; k = R x granicy plastyczności R 0,2 ; k = e Q wytrzymałości na rozciąganie (doraźna) R m ; k = R x Q R x 0,2 m R dla materiałów plastycznych z wyraźną granicą plastyczności dla materiałów plastycznych bez wyraźnej granicy plastyczności dla materiałów kruchych (np. żeliwo)
PODSTAWOWE ZALEŻNOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE PRZY OBCIAZENIACH STATYCZNYCH Naprężenia normalne σ Rodzaj obciążenia rozciąganie i ściskanie Zależność σ r, c = Pr F 0 k r Naprężenia styczne τ Rodzaj obciążenia skręcanie Zależność τ s = M W 0 s k s zginanie σ g W = g W x k g ścinanie τ s = Pt F 0 k s nacisk powierzchniowy p = P F 0 k0 ( pdop p )
WSPÓŁCZYNNIK BEZPIECZEŃSTWA PRZY OBCIĄŻENIACH STATYCZNYCH = ( R, Q) ( x x x ) x f,,..., 1 2 n x 1 jednorodność materiału (technologia) x 2 dokładność zachowania wymiarów x 3 ważność przedmiotu x 4 pewność założeń (dokładność i metody obliczeń)
Wartości współczynników bezpieczeństwa (przeciętne) Materiał Współczynnik bezpieczeństwa x x Q x R x Z * Stale 2 2,3-3,5 4 Staliwo 2 2,3-3,5 4 Żeliwo szare - 3,5 3 Mosiądze 3-5 Brązy 3,5-4,5 Stopy aluminium 3,9-6 Stopy magnezu 3,9-6 * x Z współczynnik bezpieczeństwa przy obciążeniach zmęczeniowych
Zadania inżynierskie wytrzymałości materiałów: 1.Określenie warunku bezpieczeństwa 2.Określenie warunku sztywności 3.Określenie warunku ekonomiczności konstrukcji
Zadania inżynierskie wytrzymałości materiałów: 1.Określenie warunku bezpieczeństwa 2.Określenie warunku sztywności 3.Określenie warunku ekonomiczności konstrukcji
d F Warunek wytrzymałościowy: P σ r = kr = 2 F F d = π 4 2 Re x gdzie F przekrój rdzenia śruby: Po podstawieniu uzyskuje się zależność: 4 P 2π d Dobierając materiał R e oraz współczynnik bezpieczeństwa x otrzymujemy: 2 k r F d 2 P π k r
Zadania inżynierskie wytrzymałości materiałów: 1.Określenie warunku bezpieczeństwa 2.Określenie warunku sztywności 3.Określenie warunku ekonomiczności konstrukcji
statyczne i dynamiczne obciążenia wału pompy obciążenie promieniowe od nacisku łopatek oraz niewspółosiowości elementów obciążenie osiowe od nacisku łopatek sprzęgło nacisk hydrauliczny uszczelnienie silnik obciążenie osiowe od nacisku łopatek oraz niewspółosiowości elementów obciążenie promieniowe od nacisku łopatek oraz niewspółosiowości elementów niezbalansowanie hydrauliczne
Sztywność giętna osi i wałów Miarą odkształcenia giętnego jest m.in. wartość strzałki ugięcia f. f f 3 P l = 48 E J x E moduł Younga, J x moment bezwładności poprzecznej przekroju wału, F siła, l długość wału.
Zadania inżynierskie wytrzymałości materiałów: 1.Określenie warunku bezpieczeństwa 2.Określenie warunku sztywności 3.Określenie warunku ekonomiczności konstrukcji
Naprężenia zginające σ = M W g x σ - naprężenia zginające, M g moment gnący (obciążenie), W x wskaźnik przekroju poprzecznego na zginanie zaginanego elementu. Wskaźnik W x charakteryzuje sztywność zginanego elementu.
Wskaźnik W x dla przekroju prostokątnego: W x = b 2 h 6 h h b b
Naprężenia skręcające τ = M W τ - naprężenia zginające, M s moment skręcający (obciążenie), W s wskaźnik przekroju poprzecznego na skręcanie skrecanego elementu. s s Wskaźnik W s charakteryzuje sztywność skręcanego elementu. M τ max ρ M
Wskaźnik W s dla przekroju kołowego: pełnego 3 πd W = s 16 drążonego ( ) D 4 d 4 W = π s 16D d D d
D=100 mm D=100 mm d d=75 mm 3 π d ( 4 4 π D d ) W s = = W s = 16 3 3,14 0,1 = = 16 4 3 = 1,96e m = = 16D 4 3,14(0,1 0,075 16 0,1 = 1,34e 4 m 3 4 ) = około 70% sztywności
wał drążony
Zmęczenie materiału
inicjacja złomu propagacja złomu złom gwałtowny
Cykl napręż ężeń zmiennych Cykl naprężeń zmiennych, to przebieg zmian naprężenia okresowo zmiennego, którego wartość zmienia się w sposób ciągły w czasie jednego okresu zmiany. σ 0 t T
WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE CE CYKLE NAPRĘŻ ĘŻEŃ ZMIENNYCH σ maksymalne naprężenie σ max σ = σ ± σ max m a σ a minimalne naprężenie σ min σ max σ a σ min = σ m m σ a σ m σ min 0 t naprężenie średnie σ m σ m = σ max + σ 2 min współczynnik asymetrii R σ R = min σ max naprężenie amplitudowe σ a σ a = σ max σ 2 min
Podczas pracy maszyny, przejście z jednego stanu naprężeń do innego może odbywać się na różne sposoby, np. przy zachowaniu: stałego stosunku naprężeń średnich σ m do amplitudy naprężeń σ a, wyrażonego współczynnikiem κ (kappa): κ = σ σ m a stałego naprężenia średniego σ m = const; (w pewnych okolicznościach pracy maszyny naprężenia średnie σ m mogą być ustalone, natomiast zmieniać się może amplituda cyklu naprężeń σ a - zachodzi to w przypadku nakładania się obciążeń stałych ze zmiennymi.
Stały y stosunek κ napręż ężeń średnich σ m do amplitudy napręż ężeń σ a Naprężenia zmienne przy stałym stosunku κ σ σ m oraz σ a κ =const σ a σ m σ a σ m t
Stałe napręż ężenia średnie σ m = const Zmienne naprężenia amplitudowe σ a dla σ m = const. σ σ m σ a σ a zaś σ m = const t
RÓŻNE CYKLE NAPRĘŻEŃ ZMIENNYCH R = + 1 0 < R < 1 κ = + 1 < κ < + naprężenie stałe (+) 0 t cykl jednostronny (+) 0 t R = 1 0 < R < 1 κ = 0 cykl wahadłowy (symetryczny) 0 t 0 < κ < 1 cykl dwustronny niesymetryczny 0 t R κ = = 0 1 R κ = = + 1 0 t cykl odzerowo tętniący (+) 0 t naprężenia stałe ( )
Wytrzymałość zmęczeniowa
August Wöhler (1819-1914)
August Wöhler (1819-1914) - niemiecki inżynier. Do 1847, Wöhler był superintendentem linii kolejowej Dolny Śląsk - Brandenburgia. P 0 ϕ
warstwa ściskana warstwa rozciągana oś obojętna warstwa ściskana obrót koła o π warstwa rozciągana
schemat maszyny do badan zmęczeniowych próbka ściskanie łożysko łożysko silnik licznik obrotów sprzęgło podatne rozciąganie
łożysko łożysko próbka pas przekładni pasowej
Wał napędowy Drive shaft Łożysko Bearing Uchwyt Łożysko Chuck Bearing Badana próbka Specimen Obciążenie Load
Wykres zmęczeniowy Wöhlera dla cyklu symetrycznego wahadłowego σ N 1 cykli wahadłowych o wartości naprężenia maksymalnego σ max σ Z 0 N N 1 N 2 N 3 N i N
Wykres zmęczeniowy Wöhlera dla cyklu niesymetrycznego (odzerowo-tętniący) σ N 1 cykli odzerowo tętniących (+) o wartości naprężenia maksymalnego σ 1 σ σ 1 σ 2 σ 3 N Z j N 1 N 2 N 3 N
Wytrzymałość zmęczeniowa Z naprężenia maksymalne, przy których badana próbka przepracuje nieskończona liczbę cykli (a w praktyce liczbę cykli stanowiącą podstawę próby zmęczeniowej N= 10 6 dla stali). σ σ σ 1 σ 2 σ 3 N Z j N 1 N 2 N 3 N
Wytrzymałość zmęczeniowa Z: naprężenia poniżej których nie występuje zmęczenie materiału. Doraźna wytrzymałość zmęczeniowa σ: Wartość naprężeń dla których zmęczenie materiału nastąpi po przepracowaniu określonej liczby cykli np. 10 4 cykli. Trwałość zmęczeniowa N: liczba cykli po którym nastąpi zmęczenie materiału dla wartości naprężeń. σ σ σ 1 σ 2 σ σ 3 N Z j N N 2 N 3 N 1
Wykres zmęczeniowy Wöhlera dostarcza informacji dotyczącej wytrzymałości zmęczeniowej dla określonego rodzaju widma obciążeń. Szereg tego typu wykresów sporządzonych dla różnych wartości R(κ) daje pełny obraz własności zmęczeniowych danego materiału. Najdogodniejszą formą ilustracji własności zmęczeniowych danego materiału są sporządzane na podstawie wykresów Wöhlera odpowiednie wykresy zmęczeniowe, wśród których najbardziej rozpowszechnione są wykresy Smitha i Haigha.
Wykres zmęczeniowy Smitha σ σ a tylko σ m, σ a =0 σ max σ min D E σ m N Z 0 Z rj Z 0 A C σ m σ m = ½ Z rj B σ m =0 ½Z rj Wniosek im większe naprężenia średnie σ m (statyczne) tym mniej można obciążyć dany element naprężeniami zmiennym σ a
Podsumowanie: wytrzymałość zmęczeniowa Z tej samej części maszynowej (o takich samych wymiarach i wykonanej z tego samego materiału) zależy od cyklu naprężeń zmiennych jakim poddana została rozpatrywana część, im więcej cześć maszynowa jest obciążona statycznie (większe naprężenia średnie σ m ) tym mniej można obciążyć dany element naprężeniami zmiennym σ a.
Czynniki wpływaj ywające na zmianę wytrzymałości zmęczeniowej
Dotychczasowe rozważania odnosiły się do części maszynowej (badanej próbki) przy założeniu, że jest ona walcem : o stałym przekroju, o idealnie gładkiej powierzchni, wykonanym z materiału izotropowego, wykonanym z materiału idealnie sprężystego.
W rzeczywistości takie czynniki części maszynowej jak: złożony ony kształt, t, różna chropowatość ich powierzchni, różna twardość ich powierzchni, w głównym stopniu wpływają na jej wytrzymałość zmęczeniow czeniową Z.
Czynniki środowiskowe temperatura korozja
Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową Z złożony kształt, różna chropowatość ich powierzchni, różna twardość ich powierzchni.
W przekroju osłabionym karbem Design (otwór, podcięcie, nagła Considerations zmiana przekroju) występuje spiętrzenie napręż ężeń, zwane również działaniem karbu. przebieg linii sił spiętrzenie naprężeń spiętrzenie naprężeń Avoid: stress concentrations spiętrzenie naprężeń
WPŁYW KSZTAŁTU TU PRZEDMIOTU W PRZYPADKU OBCIĄŻ ĄŻEŃ STAŁYCH P P P P P P Rozkład naprężeń w próbkach rozciąganych o różnych rodzajach i różnej głębokości karbu
Zmęczeniowy współczynnik działania karbu współczynnik karbu określa się ze wzoru: Zbk β k = Z k Z k wytrzymałość zmęczeniowa gładkich próbek z karbem, Z bk - wytrzymałość zmęczeniowa gładkich próbek bez karbu. β k Uzyskanie właściwej wartości współczynnika karbu β k jest niezmiernie pracochłonne, połączone z przeprowadzaniem długotrwałych badań zmęczeniowych.
Współczynnik spiętrzenia napręż ężeń Współczynnik spiętrzenia naprężeń σ max β = = 2 σ m a ρ t
Duża wartość β sprzyja zmęczeniu materiału β=3 nie jest źle β>>3 jest niedobrze!!! Wniosek: Należy zmniejszać wymiar a karbu i zwiększać promień krzywizny ρ t jeżeli nie można jego uniknąć.
Karby zwiększają naprężenia i inicjują złom zmęczeniowy.
współczynnik β dla rowków pod wpust β= 1,6 β= 2,0 β= 1,5
Karby powierzchniowe są bardziej niebezpieczne (np. nagła zmiana przekroju) duże β mniejsze β Wniosek: Należy uniknąć ostrych podcięć.
P r P r P r Karby nakładające się P r Karby nie oddziaływujące na siebie
! Karby szeregowe Karby równoległe
Niektóre materiały są mniej wrażliwe na działanie karbu. Współczynnik wrażliwości materiału η na działanie karbu dla szkła η k =1 dla stali w stanie ulepszonym cieplnie η k =0,7 1,0 dla stali w stanie surowym η k =0,5 0,9 dla stali w stanie wyżarzonym η k =0,4 0,8 dla żeliwa szarego η k =0
Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową Z złożony kształt, różna chropowatość ich powierzchni, różna twardość ich powierzchni.
WPŁYW STANU POWIERZCHNI NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ Wpływ stanu warstwy wierzchniej elementu na spietranie naprężeń wyraża się za pomocą współczynnika stanu powierzchni β p. Współczynnik stanu powierzchni β p : β p = Z Z gł p Z gł - wytrzymałość zmęczeniowa próbki gładkiej, Z p - wytrzymałość zmęczeniowa próbki o danym stanie powierzchni.
WPŁYW STANU POWIERZCHNI NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOW CZENIOWĄ Zmniejszenie naprężeń zmęczeniowych Naprężenia rozciągające wygładzanie wykańczające wygładzanie szlifowanie toczenie wykańczające toczenie zgrubne odlewanie
OBLICZANIE ZMĘCZENIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW BEZPIECZEŃSTWA W elementach poddanych długotrwałym obciążeniom zmiennym nie można w maszynach dopuścić do powstawania naprężeń równych Z. W przypadku zaistnienia minimalnego bodaj wzrostu naprężeń spowodowanego np. drganiami maszyny lub innymi czynnikami trudnymi do przewidzenia i wyeliminowania po przepracowaniu pewnej liczby cykli element maszyny uległby zniszczeniu zmęczeniowemu. Aby się zabezpieczyć przed taką ewentualnością, należy naprężenia maksymalne σ max, wynikające z obliczeń (nawet bardzo dokładnych), dać mniejsze od wytrzymałości zmęczeniowej Z.
Stosunek wytrzymałości zmęczeniowej Z do naprężeń maksymalnych nazywamy zmęczenio-wym współczynnikiem bezpieczeństwa x z : x Z = Z σ Zmax Występujące w powyższym wzorze naprężenie σ Zmax dotyczy maksymalnej wartości umownych naprężeń zmęczeniowych dla cyklu pracy danego elementu i nazywa się je rzeczywistym zmęczeniowym naprężeniem maksymalnym. Oblicza się je według zasad znanych z wytrzymałości materiałów z uwzględnieniem działania karbu β i wielkości przedmiotu γ.
WSPÓŁCZYNNIK BEZPIECZEŃSTWA x Z PRZY CYKLU SYMETRYCZNEM Dla cyklu wahadłowego zmęczeniowy współczynnik bezpieczeństwa oblicza się ze wzoru: x z = Z0 β γ σ σ a amplituda naprężeń nominalnych obliczona z konwencjonalnych wzorów, W tym przypadku σ a =σ max. a Dla cyklu wahadłowego: σ Z max = σ az = β γ σ a
Zwiększanie wytrzymałości zmęczeniowej
Kształtowanie postaci konstrukcyjnej wału Karb odciążający
Kształtowanie postaci konstrukcyjnej śruby źle dobrze jeszcze lepiej
Zwiększenie trwałości zmęczeniowej 1. Zwiększanie naprężeń ściskających na powierzchni części (zmniejszanie wpływu działania karbu) 2. Łagodzenie ostrych podcięć 3. Wygładzanie powierzchni (usuwanie karbów powierzchniowych)
Zwiększenie trwałości zmęczeniowej 1. Zwiększanie naprężeń ściskających na powierzchni części (zmniejszanie wpływu działania karbu) 2. Łagodzenie ostrych podcięć 3. Wygładzanie powierzchni (usuwanie karbów powierzchniowych) Metoda 1: Nagniatanie (śrutowanie) zwiększanie naprężeń ściskających na powierzchni gaz z C Metoda 2: Nawęglanie
Zwiększenie trwałości zmęczeniowej 1. Zwiększanie naprężeń ściskających na powierzchni części (zmniejszanie wpływu działania karbu) 2. Łagodzenie ostrych podcięć 3. Wygładzanie powierzchni (usuwanie karbów powierzchniowych)
Zwiększenie trwałości zmęczeniowej 1. Zwiększanie naprężeń ściskających na powierzchni części (zmniejszanie wpływu działania karbu) 2. Łagodzenie ostrych podcięć 3. Wygładzanie powierzchni (usuwanie karbów powierzchniowych)