Strength of structures and components.pdf - FESB

Niti ispravna primjena izraza (1.124) nije dovoljna s gledišta čvrstoće. Naime, ako nisu dopuštene
plastične deformacije, potrebno je provjeriti još i stupanj sigurnsti prema granici tečenja:
R
= ≥ (1.125)
e
ν
T
ν Tpotr
σ
max
Najnovija ispitivanja u području pogonske čvrstoće srušila su jedan od stupova temeljaca na
kojemu su ležali proračuni čvrstoće u posljednjih stotinjak godina: trajna dinamička čvrstoća ne
postoji ni za jedan materijal, uključivši čelike! Pri tome, izgled Wöhlerove krivulje u
8
logaritamskim koordinatama ostaje nepromijenjen sve do blizu 10 ciklusa (za čelike), ali tada
ponovno počinje padati pod nešto manjim nagibom nego što je u području "a" (primarne)
vremenske čvrstoće, slika 1.43.
Ipak, rijetki su dijelovi strojeva i konstrukcija, koji u konačnom vijeku trajanja mogu dostići npr.
10 8 ciklusa. Zbog toga, znanstvena činjenica da trajna dinamička čvrstoća ne postoji, ne utjeće
bitno na dosadašnje, ovdje prikazane metode proračuna čvrstoće i vijeka trajanja strojnih
dijelova. Naravno, ovo se ne odnosi na djelove visokofrekventnih (ultra brzohodnih) strojeva, kao
što su plinske turbine, čija frekvencija vrtnje iznosi i preko 10 5 okretaja u minuti, pa se 10 8
ciklusa može dostići za pedesetak sati pogona.
Amplituda naprezanja
a
b
c
10 4 5
6
10 10 10 10
Broj ciklusa do loma
7
8
10
10
Slika 1.43: Shematski izgled Wöhlerove krivulje za čelik Č 4732 u visokocikličkom i
gigacikličkom području (iznad 10 8 ciklusa)
cikličkim naprezanjima promjenjive amplitude, koja ostaje konstantna kroz n i ciklusa, slika 1.45,
doći će do loma uslijed zamora kada se ispuni uvjet
ni
D = ≥ D ≅1
N
∑ ∑ (1.126)
i
i i i
D i
zamorno oštećenje od n i ciklusa na nivou maksimalnog naprezanja σ i
n i
broj ciklusa na nivou maksimalnog naprezanja σ i
N i broj ciklusa do loma na nivou maksimalnog naprezanja σ i ,
jednadžba Wöhlerove krivulje, izraz 1.96.
D
ukupno oštećenje uslijed zamora materijala, empirička konstanta.
D = 0,3...3,0; izvorno prema Mineru D = 1,0.