Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Únava materiálu 1) Úvod 2) Základní charakteristiky únavového zatěžování 3) Křivka únavového života 4) Etapy únavového života 5) Klíčové vlivy na únavový.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Únava materiálu 1) Úvod 2) Základní charakteristiky únavového zatěžování 3) Křivka únavového života 4) Etapy únavového života 5) Klíčové vlivy na únavový."— Transkript prezentace:

1 1 Únava materiálu 1) Úvod 2) Základní charakteristiky únavového zatěžování 3) Křivka únavového života 4) Etapy únavového života 5) Klíčové vlivy na únavový život

2 2  1828 W.A.J. Albert - řetězy těžních věží (cyklické zatěžování) Německo  1839 poprvé se objevuje termín „únava“ v knize o mechanice od J.V. Poncelet - Francie  1850 Augustín Wöhler – únavová životnost  Gerber, Goodman – vliv středního napětí  1945 Miner – teorie lineární kumulace poškození (1968 Endo – teorie stékajícího deště)  1950 studium fyzikální podstaty vzniku únavového porušení Degradace vlastností materiálu za provozu

3 3 Hladká součást (bezpečný život / safe live) Hladká součást (bezpečný život / safe live) Měkké zatěžování Tvrdé zatěžování vysokocyklová únava nízkocyklová únava Wöhler, Basqin Manson, Coffin - železnice, auto, - tlaková nádoba, podvozek letadla rotor turbiny Součást s trhlinou (bezpečný lom / failure safe) Součást s trhlinou (bezpečný lom / failure safe) Parisův vztah; podmínky šíření únavové trhliny; měkké zatěžování (drak letadla, most) Tři oblasti únavy

4 4 Základní charakteristiky cyklického zatěžování

5 5 Zátěžný cyklus střídavý pulzující  m = 0 souměrný (symetrický)  m  ≠ 0 nesouměrný  m =  a míjivý  m  >  a pulzující Základní charakteristiky cyklického zatěžování

6 6 Popis cyklu na základě součinitele (parametru) asymetrie cyklu Napěťový součinitel R Základní charakteristiky cyklického zatěžování

7 7 Popis cyklu na základě součinitele (parametru) asymetrie cyklu Základní charakteristiky cyklického zatěžování Amplitudový součinitel P

8 8 o Únavový proces má kumulativní charakter o Poškození roste s počtem zátěžných cyklů o Pro každou amplitudu zatížení  a (stejná frekvence, teplota, rozměry tělesa) existuje určitý počet cyklů N f do porušení o Závislost amplituda napětí  počet cyklů do porušení (S-N křivka) Základní charakteristiky cyklického zatěžování Křivka únavového života

9 9 Log σ a (S) Log N

10 10 o bod A - amplituda odpovídá hodnotě meze pevnosti R m - k lomu dojde v prvním, případně po několika málo cyklech o lom, který vznikne nemá charakter únavového lomu – proto označení kvazistatický lom. o v případě míjivého zatěžovacího cyklu dochází k cyklickému tečení (creepu). oblast A - B Křivka únavového života

11 11 o oblast NCÚ – namáhání napětími většími než mez kluzu, servohydraulické zkušební stroje, cyklická hysterezní smyčka, vliv vrubů o Manson-Coffin Low-Cycle-Fatigue relationship Mansonova – Coffinova závislost pro NCÚ: oblast B - C Křivka únavového života

12 12 o Oblast VCÚ – namáhání napětími menšími než mez kluzu, oceli – časová mez únavy, mez únavy (asi 1/3 až 1/2 meze pevnosti u ocelí), neželezné kovy smluvní -mez únavy o Pro souměrný cyklus  součinitel únavové pevnosti b  exponent únavové životnosti oblast C Křivka únavového života

13 13 Vliv středního napětí Křivka únavového života

14 14 Vliv středního napětí Křivka únavového života

15 15  amplituda a střední napětí obecného cyklu  amplituda souměrného cyklu, při kterém dojde k porušení po stejném počtu cyklů, jako v případě s amplitudou σ a a středním napětím σ m  mez pevnosti Vliv středního napětí na únavovou životnost Křivka únavového života

16 16 Vliv středního napětí na únavovou životnost Systém S-N křivek obecného tvaru Křivka únavového života

17 17 Vliv:  vrubu  kvality povrchu (zpevnění, povlaky apod.)  frekvence zatěžování  prostředí (koroze, zavíraní trhliny)  pevnosti  mikrostruktury a zbytkových napětí  teploty Křivka únavového života

18 18 Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování Kumulace poškození Čep řízení motorového vozidla

19 19 Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování Kumulace poškození Závěs křídla letadla během provozu

20 20 vliv cyklování různou amplitudou napětí (MINER) teorie lineární kumulace poškození – při každém cyklu nastane jisté, vždy stejné poškození, které se během cyklování sčítá (hromadí); Při amplitudě dojde k porušení po cyklech Při amplitudě σ a dojde k porušení po N f cyklech 1. cyklus…………. poškození je n 1 /N f (poměrné poškození) 2. cyklus…………. poškození je n 2 /N f i- tý cyklus……….. poškození je n i /N f N f -tý cyklus…….... poškození je n f /N f =1 Kumulace poškození Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování

21 21 Kumulace poškození Palmgrenova - Minerova hypotéza

22 22 Zatěžování probíhá v nepravidelných cyklech (teorie pagod) = co je a co není zátěžný cyklus Teorie stékajícího deště (Endo 1968) Kumulace poškození

23 23 Teorie stékajícího deště (Endo 1968) ASTM E 1049 – kovy; ASTM D671 - plasty Kumulace poškození

24 24 1)Stádium změn mechanických vlastností 2)Stádium iniciace únavových trhlin 3)Stádium šíření únavové trhliny Etapy únavového života

25 25 Stádium změn mechanických vlastností a) materiál cyklicky zpevňuje b) materiál cyklicky změkčuje Etapy únavového života

26 26 Monotónní a cyklická křivka napětí – deformace oceli 4340 Stádium změn mechanických vlastností Etapy únavového života

27 27 Stádium iniciace únavové trhliny Etapy únavového života Únavový lom vzniká vždy od povrchu součásti / zkušebního tělesa

28 28 Stádium iniciace únavové trhliny Etapy únavového života

29 29 Stádium iniciace únavové trhliny Etapy únavového života

30 30 Persistentní skluzové pásmo (Persistent Slip Bend) Stádium iniciace únavové trhliny Etapy únavového života

31 31 Stádium šíření únavových trhlin Etapy únavového života striace

32 32 striace Stádium šíření únavových trhlin Etapy únavového života

33 33 1)Stádium změn mechanických vlastností 2)Stádium iniciace únavových trhlin 3)Stádium šíření únavové trhliny Etapy únavového života

34 34 Stádium šíření únavových trhlin Etapy únavového života

35 35 Stádium šíření únavových trhlin Parisův-Erdoganův vztah Etapy únavového života

36 36 Zkušební tělesa - stanovení křivky únavového života Základní únavové zkoušky

37 37 Elektromagnetické a mechanické buzení Základní únavové zkoušky

38 38 Zkušební tělesa - stanovení křivky rychlosti šíření trhliny Základní únavové zkoušky

39 39 Základní únavové zkoušky - použití dat

40 40 Vliv:  vrubu  kvality povrchu (zpevnění, povlaky)  frekvence zatěžování  prostředí (koroze, zavírání trhliny)  pevnosti  mikrostruktury a zbytkových napětí Křivka únavového života

41 41 Vliv vrubu na únavovou životnost Křivka únavového života

42 42 Vliv vrubu na únavovou životnost Křivka únavového života

43 43 Vliv vrubu na únavovou životnost – podmínky iniciace Křivka únavového života

44 44 Vliv vrubu na podmínky iniciace Křivka únavového života

45 45 Vliv vrubu na podmínky iniciace Křivka únavového života

46 46 Vliv kvality povrchu na únavovou životnost Křivka únavového života

47 47 Vliv mikrostruktury na únavovou životnost Křivka únavového života

48 48 Vliv pevnosti na únavovou životnost Křivka únavového života

49 49 Vliv frekvence zatěžování na únavovou životnost Křivka únavového života

50 50 Vliv prostředí na únavovou životnost Křivka únavového života


Stáhnout ppt "1 Únava materiálu 1) Úvod 2) Základní charakteristiky únavového zatěžování 3) Křivka únavového života 4) Etapy únavového života 5) Klíčové vlivy na únavový."

Podobné prezentace


Reklamy Google