Переход к содержанию страницы

Вибропрочность

Вибропрочность является понятием из области усталостных испытаний и обозначает свойства деформации и разрушения материалов при циклическом нагружении.

Испытание на вибропрочность с постоянными амплитудами обозначается как испытание Вёлера. При этом определяется выдерживаемая амплитуда напряжения в течение соответствующего количества циклов напряжения.

Характеристики цикла нагружения

  • Амплитуда напряжения σa
  • Размах колебаний Δσ
  • Высокое напряжение σo
  • Низкое напряжение σu
  • Среднее напряжение σm
  • Соотношение напряжения R

Типы нагружения для определения вибропрочности

При испытаниях на вибропрочность материал или готовое изделий подвергается циклическому нагружению. Вследствие этого падает допустимое напряжение в материале: разрушение может произойти без достижения прочности при растяжении, частично даже без превышения линейно-упругого диапазона. 

Циклические нагружения воспринимаются, как правило, как колебания, которые можно осуществлять при различных соотношениях нагрузки. 

Расчет соотношения нагрузки: R=σu / σo

Кривая Вёлера

Кривая Вёлера определяется в процессе испытания на усталостную прочность (также «испытание Вёлера») по DIN 50100 и разделяется на зоны кратковременной прочности K, усталостной прочности Z и длительной прочности D.

Из диаграммы Вёлера для определенной амплитуды нагружения можно считать максимальное количество смены нагружения. Оно зависит от характеристик материала, усилия и типа нагружения (нарастающее нагружение сжатия, нарастающее нагружение растяжения или знакопеременное нагружение).

Кратковременная прочность

Кратковременная прочность K - это зона примерно от 104 до 105 циклов нагружения. Кратковременную прочность определяют в процессе испытания на малоцикловую усталость (Low Cycle Fatigue (LCF))

Усталостная прочность

Усталостная прочность Z - это зона от 104 до 2·106 циклов нагружения (в зависимости от материала). 

Усталостную прочность определяют в процессе испытания на усталостную прочность или испытания на многоцикловую усталость (High Cycle Fatigue (HCF)). После испытания в качестве результата предлагается количество циклов нагружения при амплитуде нагружения.

Длительная прочность

Длительная прочность D (англ.: very high cycle fatigue, VHCF) обозначает предел нагружения, которое материал может выдержать при циклическом нагружении без существенных проявлений усталости или отказа.

Материалы, которые в процессе испытания на длительную прочность при регламентированном усилии выдерживают более 1.000.000 циклов нагружения без разрушения, считаются обладающими длительной прочностью. 

Оборудование для определения вибропрочности

Top