Življenjsko utrujanje
Življenjsko utrujanje je izraz, ki se uporablja pri preskušanju utrujanja in se nanaša na deformacije in obnašanje materialov pod ciklično obremenitvijo.
Preskus utrujanja s konstantnimi amplitudami se imenuje S-N preskus, kjer se dopustna amplituda napetosti določi z ustreznim številom ciklov.
Vrednosti karakteristik cikla Vrsta obremenitve S-N krivulja Preskusni stroji
Vrste obremenitve za določanje življenjske dobe zaradi utrujanja
Pri preskusih življenjske dobe na utrujanje je material ali komponenta izpostavljen spremembam obremenitve. To zmanjša dovoljeno napetost v materialu: Pred dosegom natezne trdnosti lahko pride do porušitve; delno tudi brez prekoračitve linearno-elastičnega območja.
Na splošno se spremembe obremenitve razlagajo kot cikli, ki se lahko izvajajo v različnih razmerjih obremenitve.
Izračun razmerja obremenitve: R=σu / σo
Krivulja S-N (Woehlerjeva krivulja)
Krivulja S-N je izpeljana iz visokocikličnih preskusov utrujanja (tudi S-N preskusi) po standardu DIN 50100 in je razdeljena na območja nizkocikličnega utrujanja K, končnega življenjskega utrujanja Z in visokocikličnega utrujanja D.
Iz diagrama S-N lahko preberete največje število sprememb obremenitve za določeno amplitudo obremenitve. Odvisno je od lastnosti materiala, sile in vrste obremenitve (pulzirajoča tlačna obremenitev, pulzirajoča natezna obremenitev ali izmenična obremenitev).
Nizkociklično utrujanje
Nizkociklično utrujanje K je območje pod približno 104 do 105 obremenitvenih ciklov. Nizko ciklično utrujanje trdnosti se določi s preskusom nizkocikličnega utrujanja (LCF).
Končno življenjsko utrujanje
Visokociklično utrujanje Z je območje med 104 in 2·106 cikli (odvisno od materiala).
Končna trdnost življenjskega utrujanja se določi s preskusom visokocikličnega utrujanja (HCF). Po preskusu je rezultat število obremenitvenih ciklov pri eni amplitudi obremenitve.
Visokociklično utrujanje
Visokociklično utrujanje D označuje mejo napetosti, ki jo material lahko prenese med cikličnimi obremenitvami brez večjih znakov utrujanja ali okvare.
Materiali, ki med preskusom utrujanja z visokim ciklom zdržijo več kot 1.000.000 ciklov brez porušitve, veljajo za odporne proti utrujanju.
