Wöhler eğrisi / Wöhler çizgisi
Wöhler eğrisi, bir malzeme kırılana kadar tolere edilebilecek yük değişikliklerinin toplamını gösterir. DIN 50100'e göre sabit bir yük genliğinde yorulma testinde (aynı zamanda Wöhler testi) belirlenir ve kısa süreli dayanım K, uzun süreli dayanım Z ve yorulma dayanımı D alanlarına ayrılır.
Alanlar döngü sayısı ile sınırlandırılmıştır N
- Kısa vadeli güç 100-30.000 döngü
- Uzun süreli dayanım yaklaşık 2.000.000 döngü
- Sonsuza kadar yorulma mukavemeti
Belirli bir yük genliği için maksimum yük değişikliği sayısı Wöhler diyagramından okunabilir. Bu, malzeme özelliklerine, kuvvete ve yükün türüne (artan basınç yükü, artan çekme yükü veya değişen yük) bağlıdır.
Açıklama Kısa vadeli dayanıklılık Uzun vadeli dayanıklılık Yorulma mukavemeti Yazılım aracıl Standartlar Test cihazları
Wöhler eğrisinin açıklaması:
- Rm statik dayanımı (burada çekme dayanımı)
- Sa Nominal gerilim genliği
- SaD Yorulma gücü
- N katlanılabilir döngü sayısı
- ND Köşe yükü döngü sayısı
- NG Döngü sayısını sınırlayın
- K Kısa vadeli mukavemet / kısa vadeli yorgunluk mukavemeti
- Z Yorulma gücü / yorulma mukavemeti
- D Yorulma dayanımı / Yorulma mukavemeti
Kısa vadeli kuvvet
Kısa vadeli mukavemet K veya kısa vadeli yorgunluk mukavemeti, yaklaşık 104 ila 105 döngünün altındaki aralıktır.
Kısa vadeli mukavemet, Low Cycle Fatigue Testinde (LCF) belirlenir. Bu alanda, malzemeler ve bileşenler o kadar yoğun bir şekilde gerilir ki döngüde plastik deformasyonlar meydana gelir ve malzeme zamanından önce bozulur. Coffin-Manson modeli genellikle daha ayrıntılı bir sunum için kullanılır.
Salınım döngülerinin dörtte biri içinde kırılmaya neden olan bir yük olması durumunda, çekme testinde de belirlenen statik mukavemetten söz edilir.
Yorulma gücü
Yorulma mukavemeti Z veya yorulma mukavemeti, 104 ve 2·106 döngü arasındadır (malzemeye bağlı olarak). Numune, yorulma mukavemeti alanında her zaman bir başarısızlık kriterini (örn. çatlak veya kırılma) karşılar.
Yorulma mukavemeti, yorulma testinde veya yüksek devir yorgunluk testinde (HCF) belirlenir. Testten sonra sonuç, bir yük genliğindeki döngü sayısıdır.
Yorulma gücü
Dayanıklılık gücü D veya çok yüksek döngü yorgunluğu (VHCF), bir malzemenin önemli yorgunluk veya arıza belirtileri olmadan döngüsel yükleme altında dayanabileceği yük sınırını belirtir.Yorulma mukavemeti bir yorulma testinde belirlenir.
Yorulma mukavemeti alanında, bir sınır döngü numarası NG belirtilir.Numune, bu döngü sayısına ulaşılmadan önce başarısız olursa, "başarısız" olarak derecelendirilir.
Yorulma mukavemeti tasarımı, statik konsepte kıyasla önemli ölçüde daha düşük izin verilen gerilmelere neden olur.
Yorulma mukavemeti aralığındaki Wöhler eğrisinin eğrisi 3 türe ayrılmıştır:
- Wöhler eğrisinin yatay seyri:Belirgin yorulma mukavemeti veya uzun vadeli mukavemet genellikle ferritik çeliklerde ortaya çıkar
- Daha düşük bir eğimle Wöhler eğrisinde daha fazla azalma: genellikle östenitik çelik veya alüminyumda görülür
- Başlangıçta yatay olarak çalıştıktan sonra, Wöhler çizgisi yaklaşık 108 salınım döngüsünde düşer: iç kusurlar yüzeyin altında çatlaklara neden olur
Wöhler eğrisini belirlemek için ilgili standartlar
- DIN 50100 - "Titreşim direnci testi - metalik malzeme numuneleri ve bileşenleri için sabit yük genliği ile döngüsel testlerin uygulanması ve değerlendirilmesi"
- ASTM E466-15 - "Metalik Malzemelerin Kuvvet Kontrollü Sabit Genlikli Eksenel Yorulma Testlerini Yürütmek İçin Standart Uygulama"
- ISO 1099 - "Metalik malzemeler - Yorulma testi - Eksenel kuvvet kontrollü test"
- DIN EN 6072 - "Havacılık - Metalik malzemeler - Test yöntemleri - Sabit genlikli yorulma testi"
