nava materi lu l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Únava materiálu PowerPoint Presentation
Download Presentation
Únava materiálu

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 50

Únava materiálu - PowerPoint PPT Presentation


  • 235 Views
  • Uploaded on

Únava materiálu. Úvod Základní charakteristiky únavového zatěžování Křivka únavového života Etapy únavového života Klíčové vlivy na únavový život. Degradace vlastností materiálu za provozu. 1828 W.A.J. Albert - řetězy těžních věží ( cyklické zatěžování) Německo

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Únava materiálu' - aisling


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
nava materi lu
Únava materiálu
  • Úvod
  • Základní charakteristiky únavového zatěžování
  • Křivka únavového života
  • Etapy únavového života
  • Klíčové vlivy na únavový život
slide2

Degradace vlastností materiálu za provozu

  • 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
slide3

Tři oblasti únavy

  • Hladká součást (bezpečný život / safe live)

Měkké zatěžování Tvrdé zatěžování

vysokocyklová únavanízkocyklová únava

Wöhler, Basqin Manson, Coffin

- železnice, auto, - tlaková nádoba,

podvozek letadla rotor turbiny

  • Součást s trhlinou (bezpečný lom / failure safe)

Parisův vztah; podmínky šíření únavové trhliny; měkké zatěžování (drak letadla, most)

slide5

Základní charakteristiky cyklického zatěžování

Zátěžný cyklus

střídavý

pulzující

sm = 0 souměrný (symetrický)

sm ≠0 nesouměrný

sm= sa míjivý

sm>sa pulzující

slide6

Základní charakteristiky cyklického zatěžování

Popis cyklu na základě součinitele (parametru) asymetrie cyklu

Napěťový součinitel R

slide7

Základní charakteristiky cyklického zatěžování

Popis cyklu na základě součinitele (parametru) asymetrie cyklu

Amplitudový součinitel P

slide8

Základní charakteristiky cyklického zatěžování

Křivka únavového života

  • Únavový proces má kumulativní charakter
  • Poškození roste s počtem zátěžných cyklů
  • Pro každou amplitudu zatížení a(stejná frekvence, teplota, rozměry tělesa) existuje určitý počet cyklů Nfdo porušení
  • Závislost amplituda napětí  počet cyklů do porušení (S-N křivka)
slide10

Křivka únavového života

oblast A - B

  • bod A - amplituda odpovídá hodnotě meze pevnosti Rm - k lomu dojde v prvním, případně po několika málo cyklech
  • lom, který vznikne nemá charakter únavového lomu – proto označení kvazistatický lom.
  • v případě míjivého zatěžovacího cyklu dochází k cyklickému tečení (creepu).
slide11

Křivka únavového života

oblast B - C

  • oblast NCÚ – namáhání napětími většími než mez kluzu, servohydraulické zkušební stroje, cyklická hysterezní smyčka, vliv vrubů
  • Manson-Coffin Low-Cycle-Fatigue relationshipMansonova – Coffinova závislost pro NCÚ:
slide12

Křivka únavového života

oblast C

  • 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
  • Pro souměrný cyklus

 součinitel únavové pevnosti

 exponent únavové životnosti

b

slide13

Křivka únavového života

Vliv středního napětí

slide14

Křivka únavového života

Vliv středního napětí

slide15

Křivka únavového života

Vliv středního napětí na únavovou životnost

amplituda a střední napětí obecného cyklu

amplituda souměrného cyklu, při kterém dojde k porušení po stejném počtu cyklů, jako v případě s amplitudou σa a středním napětím σm

 mez pevnosti

slide16

Křivka únavového života

Vliv středního napětí na únavovou životnost

Systém S-N křivek obecného tvaru

slide17

Křivka únavového života

  • Vliv:
  • vrubu
  • kvality povrchu (zpevnění, povlaky apod.)
  • frekvence zatěžování
  • prostředí (koroze, zavíraní trhliny)
  • pevnosti
  • mikrostruktury a zbytkových napětí
  • teploty
re ln konstrukce zdroje cyklick ho zat ov n zm na amplitudy zat ov n

Kumulace poškození

Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování

Čep řízení motorového vozidla

re ln konstrukce zdroje cyklick ho zat ov n zm na amplitudy zat ov n19

Kumulace poškození

Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování

Závěs křídla letadla během provozu

slide20

Kumulace poškození

Reálná konstrukce - zdroje cyklického zatěžování - změna amplitudy zatěžování

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 σa dojde k porušení po Nfcyklech

1. cyklus…………. poškození je n1/Nf(poměrné poškození)

2. cyklus…………. poškození je n2/Nf

i- tý cyklus……….. poškození je ni/Nf

Nf -tý cyklus…….... poškození je nf/Nf =1

slide21

Kumulace poškození

Palmgrenova - Minerova hypotéza

slide22

Kumulace poškození

Teorie stékajícího deště (Endo 1968)

Zatěžování probíhá v nepravidelných cyklech

(teorie pagod) = co je a co není zátěžný cyklus

slide23

Kumulace poškození

Teorie stékajícího deště (Endo 1968)

ASTM E 1049 – kovy; ASTM D671 - plasty

slide24

Etapy únavového života

  • Stádium změn mechanických vlastností
  • Stádium iniciace únavových trhlin
  • Stádium šíření únavové trhliny
slide25

Etapy únavového života

Stádium změn mechanických vlastností

a) materiál cyklicky zpevňuje b) materiál cyklicky změkčuje

slide26

Etapy únavového života

Stádium změn mechanických vlastností

Monotónní a cyklická křivka napětí – deformace oceli 4340

slide27

Etapy únavového života

Stádium iniciace únavové trhliny

Únavový lom vzniká

vždy od povrchu

součásti / zkušebního tělesa

slide28

Etapy únavového života

Stádium iniciace únavové trhliny

slide29

Etapy únavového života

Stádium iniciace únavové trhliny

slide30

Etapy únavového života

Stádium iniciace únavové trhliny

Persistentní skluzové pásmo (Persistent Slip Bend)

slide31

Etapy únavového života

Stádium šíření únavových trhlin

striace

slide32

Etapy únavového života

Stádium šíření únavových trhlin

striace

slide33

Etapy únavového života

  • Stádium změn mechanických vlastností
  • Stádium iniciace únavových trhlin
  • Stádium šíření únavové trhliny
slide34

Etapy únavového života

Stádium šíření únavových trhlin

slide35

Etapy únavového života

Stádium šíření únavových trhlin

Parisův-Erdoganův vztah

slide36

Základní únavové zkoušky

Zkušební tělesa - stanovení křivky únavového života

slide37

Základní únavové zkoušky

Elektromagnetické a mechanické buzení

slide38

Základní únavové zkoušky

Zkušební tělesa - stanovení křivky rychlosti šíření trhliny

slide40

Křivka únavového života

  • Vliv:
  • vrubu
  • kvality povrchu (zpevnění, povlaky)
  • frekvence zatěžování
  • prostředí (koroze, zavírání trhliny)
  • pevnosti
  • mikrostruktury a zbytkových napětí
slide41

Křivka únavového života

Vliv vrubu na únavovou životnost

slide42

Křivka únavového života

Vliv vrubu na únavovou životnost

slide43

Křivka únavového života

Vliv vrubu na únavovou životnost – podmínky iniciace

slide44

Křivka únavového života

Vliv vrubu na podmínky iniciace

slide45

Křivka únavového života

Vliv vrubu na podmínky iniciace

slide46

Křivka únavového života

Vliv kvality povrchu na únavovou životnost

slide47

Křivka únavového života

Vliv mikrostruktury na únavovou životnost

slide48

Křivka únavového života

Vliv pevnosti na únavovou životnost

slide49

Křivka únavového života

Vliv frekvence zatěžování na únavovou životnost

slide50

Křivka únavového života

Vliv prostředí na únavovou životnost