W

YTRZYMAŁOŚĆ

 

M

ATERIAŁÓW 

WYKŁAD 

10. 

PROCESY ZMĘCZENIA 

 

DEFINICJA ZMĘCZENIA MATERIAŁU 

10. PROCESY ZMĘCZENIA 

 

ZMĘCZENIE MATERIAŁU  

to  zjawisko 

zachodzące  w  elementach  maszyn  i  urządzeń  poddanych 

działaniu  zmiennych  w  czasie  obciążeń  zewnętrznych,  którego  efektem 

jest  stopniowa  utrata 

zdolności  do  przenoszenia  obciążeń  i  dalszej 

eksploatacji. 

Zniszczenie 

elementu 

spowodowane 

procesami 

zmęczeniowymi  zachodzi  przy  naprężeniach  znacznie  mniejszych  niż 

zniszczenie przy 

obciążeniu statycznym. 

 

PRZEŁOM ZMĘCZENIOWY 

10. PROCESY ZMĘCZENIA 

a - 

obszar inicjacji pęknięcia,  

b - 

przełom zmęczeniowy,  

c - 

przełom doraźny 

RODZAJE ZMĘCZENIA I ICH CHARAKTERYSTYKA 

10. PROCESY ZMĘCZENIA 

 

W 

zależności  od  częstotliwości  cykli  pracy  wyróżnia  się  zmęczenie 

wysokocykliczne, przy 

którym zniszczenie następuje po liczbie cykli większej niż 

10

5

. 

Zmęczenie to najczęściej powodowane jest obciążeniami mechanicznymi, a 

wartości  naprężeń  w  cyklach  nie  przekraczają  granicy  plastyczności.  Jeżeli 

zniszczenie 

następuje przy stosunkowo niewielkiej liczbie cykli (od 10

2

 do 10

5

), 

to 

mówimy  o  zmęczeniu  niskocyklicznym.  Zakresy  zmian  naprężeń  są  tutaj 

duże,  przekraczające  granicę  plastyczności.  Czas  trwania  takiego  cyklu  jest 

długi,  a  przyczyną  pojawiających  się  naprężeń  są  najczęściej  obciążenia 

cieplno-mechaniczne. 

WIELKOŚCI OPISUJĄCE ZMĘCZENIE 

10. PROCESY ZMĘCZENIA 

Przebieg naprężeń dla modelu obciążeń zmiennych 

min

max











-





2

/

min

max

a









-

max

min

R







2

min

max

m











Zakres zmian 

naprężeń: 

Amplituda cyklu: 

Współczynnik asymetrii cyklu: 

Naprężenie średnie: 

 

  

KRZYWE 

WÖHLERA 

10. PROCESY ZMĘCZENIA 

 

  

Równanie Basquina: 







f

a

GN