Kurva SN/ kurva Woehler

Kurva S-N menunjukkan jumlah perubahan beban yang dapat ditahan sampai suatu material retak. Ini berasal dari uji fatik high cycle dengan menerapkan beban pada amplitudo konstan (juga uji S-N) ke DIN 50100, dan dibagi menjadi beberapa wilayah fatik K low cycle, finite life fatigue Z dan fatik D high cycle .

Daerah dibatasi oleh jumlah siklus N

Fatik siklus rendah 100-30.000 siklus
Umur fatik hingga sekitar. 2.000.000 siklus
Fatik siklus tinggi hingga tak terbatas

Dari diagram SN Anda dapat membaca jumlah maksimum perubahan beban untuk amplitudo beban tertentu. Ini tergantung pada sifat material, gaya dan jenis aplikasi beban (beban kompresi berdenyut, beban tarik berdenyut atau beban bolak-balik).

Deskripsi Fatik low cycle Finite life fatigue High cycle fatigue Standar Testing machines Tes lainnya

Kurva SN dari Spesimen Material Halus (Rasio Tegangan R = -1)

Dalam contoh kita, amplitudo tegangan nominal S_a dan jumlah siklus N> diterapkan secara logaritmik. Dalam representasi logaritmik ganda, wilayah umur fatik berhingga mewakili garis lurus. Kurva yang dihasilkan ditetapkan sebagai S-N curve.

Kurva SN dibagi menjadi fatik siklus rendah, masa fatik terbatas dan fatik siklus tinggi

Deskripsi Kurva SN:

R_m static strength (disni tensile strength)
S_a Nominal stress amplitude
S_aD High cycle fatigue strength
N Jumlah siklus yang dapat ditoleransi
N_D Jumlah siklus beban tepi
N_G Jumlah ambang siklus
K fatik siklus rendah / kekuatan fatik siklus rendah
Z Umur fatik terbatas / kekuatan umur fatik terbatas
D Fatik siklus tinggi / kekuatan fatik siklus tinggi

Low Cycle Fatigue

Low cycle fatigue K adalah kisaran di bawah kira-kira. 10⁴ hingga 10⁵ load cycles.

Kekuatan fatik siklus rendah ditentukan dengan low cycle fatigue (LCF) test. Dalam kisaran ini, material dan komponen diberi tekanan sejauh deformasi plastis terjadi selama siklus, dan material gagal pada tahap awal. Model Coffin-Manson sering digunakan untuk representasi yang lebih detail.

Beban yang mengarah ke fraktur spesimen dalam seperempat siklus, disebut sebagai kekuatan statis, yang juga ditentukan dengan tensile test.

Kekuatan statis pada kurva SN (fatik siklus rendah)

Finite Life Fatigue

Umur fatik terbatas Z adalah kisaran antara 10⁴ and 2·10⁶ siklus (bergantung pada material). Dalam rentang umur fatik yang terbatas, spesimen selalu mencapai kondisi kriteria kegagalan (misalnya retak atau patah).

Kekuatan umur fatik hingga ditentukan dengan high cycle fatigue (HCF) test. Setelah dilakukan pengujian didapatkan jumlah siklus beban pada satu amplitudo beban.

Finite life fatigue curve

Dalam representasi logaritmik ganda, kurva SN hampir lurus. Kurva ini (dengan kemiringan -k) disebut sebagai kurva umur fatik terbatas.

Kurva SN dengan kurva masa fatik yang terbatas

Fatik Bersiklus Tinggi

Kelelahan siklus tinggi D menunjukkan batas tegangan yang dapat dialami material selama pembebanan siklik tanpa tanda-tanda kelelahan atau kegagalan yang signifikan. Kelelahan siklus tinggi ditentukan selama uji fatik siklus tinggi .

Di area kelelahan siklus tinggi, jumlah siklus terbatas N_G ditetapkan. Jika spesimen gagal sebelum mencapai jumlah siklus terbatas ini, itu dianggap sebagai "gagal ”Bahan yang, selama uji kelelahan siklus tinggi , bertahan lebih dari 1.000.000 siklus tanpa patah dianggap tahan lelah.

Konsep fatik siklus tinggi menghasilkan tegangan yang diizinkan secara signifikan lebih rendah daripada konsep statis.

Jalannya kurva SN (Woehler) dalam rentang fatik siklus tinggi dibagi menjadi 3 jenis:

Arah horizontal kurva S-N: Kekuatan kelelahan siklus tinggi yang diucapkan atau kekuatan kelelahan jangka panjang sering terjadi pada baja feritik
Penurunan lebih lanjut dari kurva SN dengan kemiringan yang lebih rendah: sering terjadi pada baja austenitik atau aluminium
Setelah jalur horizontal awal, kurva SN turun sekitar 10⁸ siklus: cacat internal menyebabkan retakan di bawah permukaan

Kurva S-N menggunakan software pengujian testXpert

Dengan alat Evaluasi Data Fatik ZwickRoell, Anda dapat menghitung kurva S-N berdasarkan hasil pengujian yang telah dibuat sebelumnya. Hal ini segera memberikan kurva karakteristik dalam format yang diinginkan.

Standar yang Relevan untuk Penentuan Kurva SN

DIN 50100 - Pengujian fatik yang dikendalikan beban - Eksekusi dan evaluasi pengujian cyclic pada amplitudo beban konstan pada spesimen dan komponen logam
ASTM E466-15 - Praktik Standar untuk Melakukan Uji Fatik Aksial Amplitudo Konstan yang Terkendali dari Bahan Logam
ISO 1099 - Material logam - Pengujian fatik - Metode kontrol gaya aksial
DIN EN 6072 - Seri kedirgantaraan - Bahan logam - Metode pengujian - Pengujian fatik amplitudo konstan