Badanie zmęczeniowe
W badaniach zmęczeniowych zmęczenie materiału jest spowodowane cyklicznym obciążeniem z odpowiednią częstotliwością badawczą. Mogą to być próby obciążenia progowego w zakresie rozciągania lub ściskania, a także próby obciążenia przemiennego z elementami rozciągającymi i ściskającymi.
Zniszczenie materiału w badaniach zmęczeniowych często występuje znacznie poniżej granic wytrzymałości statycznej.
Wyniki badania zmęczeniowego często przedstawia się w postaci diagramów cykli naprężenia i obciążenia zmiennego. Liczbę cykli do zniszczenia próbki wykreślono w funkcji amplitudy naprężeń cyklicznych.
Badania zmęczeniowe służą z jednej strony do określenia wartości charakterystycznych, a z drugiej do badania trwałości użytkowej.
Badanie zmęczeniowe wg normy Wartości charakterystyczne Zmęczenie materiału Maszyny badawcze Dalsze badania
Próby zmęczeniowe zgodne z normą
| Short description | Standards |
|---|---|
| Metal | Zmęczenie termomechaniczne (TMF) |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Badanie zmęczeniowe trzonu kości biodrowej / Wytrzymałość zmęczeniowa szyjki kości biodrowej |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Wytrzymałość zmęczeniowa ceramicznych głów kości udowych |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Wytrzymałość zmęczeniowa metalowego trzonu kości biodrowej |
|
| Medycyna | Implant stawu kolanowego | Badanie zmęczeniowe plateau kości piszczelowej |
|
| Metal | Próba zmęczeniowa Low Cycle Fatigue (LCF) |
|
| Medycyna | Implanty dentystyczne | Badanie zmęczeniowe |
|
| Metal | Próba zmęczeniowa długoczasowa (Wöhler) |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Próba zmęczeniowa |
|
| Metal | Stal zbrojeniowa | Próba rozciągania, zginania i zmęczeniowa |
|
Zmęczenie materiału
Zmęczenie materiału to uszkodzenie lub zniszczenie materiału lub komponentu pod wpływem zmieniającego się w czasie, często powtarzającego się naprężenia.
Zmęczenie materiału jest wywoływane przez odkształcenie plastyczne, które w najmniejszej postaci nazywane jest odkształceniem mikroplastycznym. Uszkodzenia te mogą rosnąć w wyniku dalszych naprężeń (pęknięć), aż ostatecznie doprowadzą do ostatecznego zniszczenia materiału lub komponentu.
Dochodzenie w wielu sprawach, dotyczących szkód doprowadziło do następujących ustaleń:
- Podzespoły, które przez długi czas służyły bez żadnych problemów, nagle ulegają awarii.
- Awaria nie nastąpiła na skutek pojedynczego przeciążenia.
- Awaria występuje znacznie poniżej granic wytrzymałości statycznej.
- Obciążenie zmienia się w czasie i często ma charakter powtarzalny.
Dlatego też elementy poddawane cyklicznym obciążeniom mają ograniczoną żywotność. Dlatego przed użyciem krytycznych elementów przeprowadza się ocenę żywotności, obliczenie żywotności lub badania zmęczeniowe, które pozwalają oszacować trwałość elementu (określenie wytrzymałości eksploatacyjnej).
Maszyny wytrzymałościowe do badań zmęczeniowych
W naszych dynamicznych maszynach wytrzymałościowych stosujemy różne zasady napędu fizycznego. Każda procedura ma swoje zalety i specyficzne obszary zastosowań. Oznacza to, że możemy znaleźć dokładnie odpowiednie rozwiązanie dla każdego wymagania dotyczącego zmęczenia materiału.
