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피로 수명

피로 수명은 피로 시험에서 사용하는 용어로, 반복 하중을 받는 재료의 변형 및 파괴 거동을 의미합니다.

일정한 증폭을 이용한 피로 수명 시험을 S-N 테스트라고 합니다. 해당되는 반복 횟수를 이용하여 허용 응력 앰프를 측정합니다.

한 사이클의 물성값

  • σa 응력 앰프
  • Δσ 하중 범위
  • σo 고응력
  • σu 저응력
  • σm 응력 평균값
  • R 응력비

피로 수명의 측정을 위한 하중 유형

피로 수명 시험에서는 재료나 부품에 하중 변화를 가합니다.그러면 재료의 허용 응력이 감소합니다.인장 강도에 도달하기 전에 파괴가 일어날 수 있습니다. 즉, 경우에 따라 선형-탄성 범위를 초과하지 않았어도 파괴가 일어날 수 있습니다.

일반적으로 하중 변화를 사이클로 해석하는데, 이는 여러 하중비에서 실시할 수 있습니다.

하중비 계산:R=σu / σo

S-N 곡선(Woehler 곡선)

S-N 곡선은 DIN 50100에 따른 고주기 피로 시험(S-N 테스트)을 통해 도출되며 저주기 피로 K,유한 수명 피로 Z, 고주기 피로 D 구간으로 나뉩니다.

S-N 다이어그램에서 특정 하중 증폭의 하중 변화 최대수를 판독할 수 있습니다.이것은 재료 특성, 힘, 하중 적용 방식(반전 압축 하중, 반전 인장 하중, 교류 하중)에 따라 달라집니다.

저주기 피로

저주기 피로 K는 하중 반복 횟수가 약 104 ~ 105 미만인 구간입니다.저주기 피로 강도는 저주기 피로(LCF) 시험을 통해 측정됩니다.

유한 수명 피로

유한 수명 피로 Z는 반복 횟수가 104 ~ 2·106인 구간입니다(재료에 따라 다름).

유한 수명 피로 강도는 고주기 피로(HCF) 시험을 통해 측정합니다.시험 결과는 하중 증폭 1회당 하중 반복 횟수로 나타납니다.

고주기 피로

고주기 피로 D는 재료가 피로나 파손의 상당한 징후 없이 반복 하중을 견딜 수 있는 응력 한도를 가리킵니다.

고주기 피로 시험 시 파괴되지 않고 1,000,000회 이상을 견디는 재료는 피로 저항이 있는 것으로 간주합니다.

피로 수명 측정을 위한 제품

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