13.07.2013 Views

T - Mechanika

T - Mechanika

T - Mechanika

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

1) Fáze změn mechanických<br />

vlastností změny struktury kovu v<br />

celém objemu. Doba trvání několik<br />

procent života do lomu.<br />

2) Fáze nukleace (iniciace)<br />

mikrotrhliny formování<br />

makrotrhliny, zahrnuje lokální<br />

změny v povrchové vrstvě vyvolané<br />

silokačními efekty a následné<br />

propojování mikrotrhlin nebo růst<br />

dominantní mikrotrhliny. Doba trvání<br />

10 i 90 % života.<br />

3) Fáze šíření makrotrhliny, Zahrnuje<br />

stádium růstu dominantní<br />

makrotrhliny změnu jejího směru<br />

kolmo na max. hlavní napětí.<br />

4) Fáze závěrečného lomu, je<br />

reprezentována přechodem na<br />

zrychleným rozvojem zakončeným<br />

houževnatým nebo křehkým lomem<br />

na mezi kluzu nebo mezi pevnosti.<br />

Pevnost a životnost - Hru I 1<br />

Fáze únavového procesu<br />

1 A °<br />

Glissile<br />

Dislocation<br />

Atomic<br />

Distance<br />

10 2 A °<br />

Micro-crack<br />

Formation<br />

1 μ 10 2 μ 1 mm 10 2 mm<br />

Grain Size<br />

of Austenite<br />

Macro-crack<br />

Creation<br />

Macro-crack<br />

Growth


Pevnost a životnost - Hru I 2<br />

1) Mechanické změny při cyklování<br />

a<br />

b<br />

c<br />

d<br />

e<br />

ε<br />

ε<br />

ε<br />

ε<br />

t<br />

t<br />

σ<br />

σ<br />

σ<br />

t t<br />

t<br />

σ<br />

σ<br />

0<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

t<br />

t<br />

t<br />

σ<br />

σ<br />

σ<br />

σ<br />

σ<br />

t 0 ε<br />

B<br />

D<br />

C<br />

E<br />

C´<br />

A<br />

ε<br />

ε<br />

ε<br />

ε


2)<br />

Extruse<br />

Pevnost a životnost - Hru I 3<br />

Místa iniciace, lomová plocha<br />

Skluzová pásma<br />

Intruse<br />

Striační čáry postupu čela trhliny<br />

3)<br />

Místo<br />

iniciace<br />

4)


amplituda napětí:<br />

střední hodnota napětí:<br />

rozkmit napětí:<br />

perioda kmitu:<br />

Pevnost a životnost - Hru I 4<br />

Harmonické zatěžování<br />

σ<br />

σ<br />

koeficient nesouměrnosti:<br />

frekvence kmitu:<br />

a<br />

m<br />

σ<br />

=<br />

σ<br />

=<br />

h<br />

h<br />

−σ<br />

2<br />

+ σ<br />

2<br />

Δσ<br />

= σ −<br />

R<br />

f<br />

σ d =<br />

σ<br />

T<br />

1<br />

=<br />

T<br />

d<br />

d<br />

h σ d<br />

h<br />

http://fatiguecalculator.com<br />

Δσ<br />

σ<br />

d<br />

T<br />

σ a<br />

σ h<br />

σ m<br />

napěťově řízené zatěžování –<br />

měkké<br />

deformačně řízené zatěžování –<br />

tvrdé


Rm<br />

oblast<br />

Re<br />

σC<br />

Pevnost a životnost - Hru I 5<br />

Wöhlerova křivka


Pevnost a životnost - Hru I 6<br />

Wıhlerova křivka – statistický přehled<br />

Mez únavy<br />

1000 1000<br />

σσσσa [MPa]<br />

σσσσa [MPa]<br />

σσσσa [MPa]<br />

structural steel<br />

100<br />

100 1,E+04 100<br />

1,E+04<br />

1,E+04<br />

1,E+05<br />

1,E+05<br />

1,E+05 N [1]<br />

1,E+06<br />

1,E+06<br />

1,E+06<br />

1,E+07<br />

1,E+07<br />

1,E+07<br />

N [1]<br />

N [1]<br />

• řízení síly, napětí – měkké zatěžování<br />

• R=const. nebo σ m=const.<br />

• Mez únavy (Endurance limit, Fatigue limit) σ C<br />

• Pravděpodobnost poruchy P [%]


Pevnost a životnost - Hru I 7<br />

Odhad meze únavy<br />

Uhlík. oceli (P=1 %):<br />

Mez únavy v tahu = 0,33 Rm<br />

Mez únavy v ohybu = 0,43 Rm<br />

Mez únavy v krutu = 0,25 Rm


σ a<br />

σ C<br />

k = 2<br />

α<br />

⎡ ⎛<br />

⎢ ⎜σ<br />

σ A = σC<br />

1−<br />

⎢ ⎜<br />

⎣ ⎝ σF<br />

m<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎟<br />

⎠<br />

k<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎥<br />

⎦<br />

Re<br />

Pevnost a životnost - Hru I 8<br />

Haighův diagram<br />

k = 1<br />

σ<br />

F<br />

σ F<br />

σ σ C C<br />

= =<br />

tg α ψ<br />

σ m<br />

-σ m<br />

σ a<br />

R e<br />

σ a,ekv<br />

⎡ σ<br />

σ A = σC<br />

⎢1−<br />

⎢⎣<br />

σ<br />

R 0<br />

e Re Rm odhad fiktivního napětí:<br />

σ<br />

tah: F<br />

ohyb: σ F<br />

krut: τ<br />

F<br />

= Rm<br />

( 1,<br />

5 ÷ 1,<br />

7)<br />

= Rm<br />

= ( 0,<br />

7 ÷ 0,<br />

8)Rm<br />

m<br />

F<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎥⎦<br />

+σ m

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!