To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium z Wytrzymałości materiałów Badanie zmęczeniowe materiałów konstrukcyjnych Warunki przeprowadzania prób są znormalizowane i zawarte w normach PN-74/H-04327 oraz PN-76/H-04325.
1. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się:
a) z praktycznym zjawiskiem zmęczenia materiału
b) z metodyką badań
c) z urządzeniami do badań zmęczeniowych
d) z metodami opracowywania wyników prób zmęczeniowych
2. Zjawisko zmęczenia materiału . Obniżenie efektywności własności wytrzymałościowych materiału Pod wpływem okresowo zmiennych naprężeń, które mogą doprowadzić do zniszczenia materiału nazywamy zmęczeniem materiału . Mechanizm niszczenia metali przy obciążeniach zmiennych w oparciu o teorię dyslokacji rozpatrywany jest jako proces zanikania, tworzenia się i łączenia się wakansów w czasie ruchu dyslokacji. W wyniku takiej koagulacji wakansów powstają wewnątrz kryształów submikroskopowe pory. Wywołuje to lokalne obniżenie wytrzymałości materiału, które jest źródłem powstawania mikroszczelin pod wpływem określonych obciążeń zmiennych. Tworzenie się mikroszczelin może mieć różną orientację zależną od stanu mechanicznego metalu i w konsekwencji prowadzi do złomu zmęczeniowego.Na powierzchni złomu zmęczeniowego można wyróżnić dwie charakterystyczne strefy.Obszar właściwego złomu zmęczeniowego, zwany strefą zniszczenia zmęczeniowego . Powierzchnia tej części złomu jest drobnoziarnista, wygładzona nie wykazuje ostrych krawędzi. Krawędzie takie są zatarte. Często można wyróżnić na niej powtarzające się pasma o różnych odcieniach -linie spoczynkowe.Druga strefa nie różni się od złomu w próbie rozciągania lub zginania jest na ogół bardziej gruboziarnista o ostrych ziarnach i nosi nazwę strefy doraźnej . Te charakterystyczne cechy wyglądu złomu zmęczeniowego dotyczą głównie stali. Dla innych materiałów nie są one tak wyraźne. 3. Pojęcia podstawowe i wielkości charakteryzujące obciążenia zmienne Wykres zmienności obciążenia (widmo obciążenia), którym podlegają elementy konstrukcyjne ma złożony charakter. Okresowo zmienne naprężenie o wartościach zmieniających się w sposób ciągły w czasie jednego okresu zmiany nazywamy cyklem naprężeń. W zależności od typowych stanów naprężeń wywołanych przez obciążenie zmienne rozróżniamy próby zmęczeniowe przy:
a) rozciąganiu-ściskaniu,
b) obrotowym zginaniu,
c) skręcaniu,
d) ścinaniu,
lub innych kombinacjach wymienionych obciążeń.
W przypadku jednoosiowego równomiernego stanu naprężenia zmienność naprężeń głównych w próbce można przedstawić w postaci:
(…)
… odgrywają naprężenia stałe, naprężenia o cyklu odzerowo tętniącym oraz naprężenia o cyklu wahadłowym.
4. Wytrzymałość zmęczeniowa i wytrzymałość próbek.
Liczbę cykli naprężeń N, które wytrzyma próbka do chwili jej zniszczenia nazywamy żywotnością próbki (trwałością zmęczeniową). Zmieniając wartość amplitudy cyklu naprężeń przy ustalonej wartości naprężenia średniego można znaleźć taką liczbę cykli N, którą…
…)
(6.14)
(6.15)
Następnie obliczana jest wartość statystyki : (6.16)
Jeśli statystyka spełnia nierówność oznacza to decyzję o odrzuceniu sprawdzanej hipotezy
Nie spełniony jest warunek wobec czego w naszym przypadku są podstawy do odrzucenia hipotezy zerowej o jednorodności wariancji.
WNIOSKI :
W celu stwierdzenia wytrzymałości zmęczeniowej badanego materiału badaniom poddano 25 próbek o takich samych…
…) wykorzystujące zjawisko rezonansu.
6. Opracowanie wyników badań w zakresie ograniczonej wytrzymałości metodami statystycznymi.
a) RÓWNANIE REGRESJI
lgN = A+B lgS, (6.1)
gdzie :
N - trwałość zmęczeniowa w cyklach,
S - amplituda naprężenia lub odkształcenia A,B - stałe modelu regresji
Proponowany model regresji:
Y = A + B X (6.2)
gdzie :
Y - logN - logarytm trwałości
X - log - logarytm naprężenia
Estymatory A i B…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)