S-N kriva/Woehler kriva
S-N kriva pokazuje zbir promena opterećenja koje može da se izdrži dok se materijal ne slomi. Izvodi se iz ispitivanja zamora visokog ciklusas primenom opterećenja pri konstantnoj amplitudi (takođe S-N ispitivanje) prema DIN 50100, i podeljen je na regione zamora niskog ciklusa K, zamora konačnog veka trajanja Z, i zamora visokog ciklusa D.
Regioni su omeđeni brojem ciklusa N
- Zamor niskog ciklusa 100-30.000 ciklusa
- Konačan životni zamor pribl. 2.000.000 ciklusa
- Visoki zamor ciklusa do beskonačnosti
Sa S-N dijagrama možete pročitati maksimalan broj promena opterećenja za određenu amplitudu opterećenja. Zavisi od svojstava materijala, sile i vrste primene opterećenja (pulsirajuće kompresijsko opterećenje, pulsirajuće zatezno opterećenje ili naizmenično opterećenje).
Opis Zamor niskog ciklusa Konačan životni zamor zamor visokog ciklusa Softverski alat Standardi Mašine za ispitivanje
Opis S-N krive:
- Rm statička čvrstoća (ovde zatezna čvrstoća)
- Sa Nazivna amplituda napona
- SaD Visoka čvrstoća ciklusnog zamora
- N Tolerantan broj ciklusa
- ND Broj ciklusa opterećenja ivice
- NG Granični broj ciklusa
- K Zamor niskog ciklusa / čvrstoća zamora niskog ciklusa
- Z Konačan životni zamor / konačna životna čvrstoća pri zamoru
- D Zamor visokog ciklusa / čvrstoća zamora visokog ciklusa
Zamor niskog ciklusa
Zamor niskog ciklusa K je opseg ispod pribl. 104 do 105 ciklusa opterećenja.
Čvrstoća niskog ciklusa zamora se određuje ispitivanjem zamora niskog ciklusa (LCF). U ovom opsegu, materijali i komponente su pod stresom do te mere da se plastične deformacije dešavaju tokom ciklusa, a materijal pokvari u ranoj fazi. Coffin-Manson model se često koristi za detaljniji prikaz.
Opterećenje koje dovodi do loma uzorka unutar četvrtine ciklusa se naziva statička čvrstoća, koja se takođe određuje ispitivanjem zatezanja.
Konačan životni zamor
Konačan životni zamor Z je raspon između 104 i 2·106 ciklusa (zavisno od materijala). U opsegu konačnog životnog zamora, uzorak uvek dostigne stanje kriterijuma loma (npr. pukotina ili lom).
Čvrstoća zamora na krajnji vek trajanja se određuje ispitivanjem zamora visokog ciklusa (HCF). Posle ispitivanja, rezultat je broj ciklusa opterećenja pri jednoj amplitudi opterećenja.
Zamor visokog ciklusa
Zamor visokog ciklusa D označava granicu naprezanja koju materijal može da izdrži tokom cikličnog opterećenja bez značajnih znakova zamora ili loma. Zamor visokog ciklusa se određuje tokomispitivanja zamora visokog ciklusa.
U oblasti visokog ciklusnog zamora, uspostavljen je ograničen broj ciklusa NG. Ako uzorak ne uspe pre nego što dostigne ovaj ograničeni broj ciklusa, smatra se da je „neuspešan“. Materijali koji tokom ispitivanja na zamor visokog ciklusa izdrže više od 1.000.000 ciklusa bez loma smatraju se otpornim na zamor.
Koncept visokog ciklusnog zamora dovodi do znatno nižih dozvoljenih napona od statičkog koncepta.
Tok S-N (Woehler) krive u opsegu zamora visokog ciklusa je podeljen u 3 tipa:
- Horizontalni tok S-N krive: Izražena zamorna čvrstoća visokog ciklusa ili dugotrajna zamorna čvrstoća se često javljaju kod feritnih čelika
- Dalji pad S-N krive sa manjim nagibom: često se javlja kod austenitnog čelika ili aluminijuma
- Nakon početnog horizontalnog kursa, S-N kriva opada na oko 108 ciklusa: unutrašnji defekti uzrokuju pukotine ispod površine
Standardi relevantni za određivanje S-N krive
- DIN 50100 - Ispitivanje zamora kontrolisanim opterećenjem - Izvođenje i evaluacija cikličnih ispitivanja pri konstantnim amplitudama opterećenja na metalnim uzorcima i komponentama
- ASTM E466-15 - Standardna praksa za provođenje ispitivanja konstantne amplitude aksijalnog zamora metalnih materijala kontrolisanom silom
- ISO 1099 - Metalni materijali - Ispitivanje na zamor - Metoda kontrolisane aksijalnom silom
- DIN EN 6072 - Vazduhoplovstvo — Metalni materijali — Metode ispitivanja — Ispitivanje na zamor konstantnom amplitudom
