Laboratorium wytrzymałości materiałów
Wydział BMiZ	Kierunek, rok: MiBM			Grupa M-4
Wykonawcy: 1.Wasielak Daniel 2.Wierzbiński Daniel 3.Wiśniewski Maciej 4.Witkowski Piotr		Ćwiczenie nr 5 Temat: Zmęczenie materiałów.
Data wykonania ćwiczenia: 2002-03-12	Data oddania sprawozdania: 2002-03-12		Ocena:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z własnościami wytrzymałości zmęczeniowej materiałów. Metodą użyta w ćwiczeniu była próba Locati. Jest to metoda umożliwiająca skrócenie czasu badań oraz obniżająca ich koszt.

Próba Locati polega na obciążaniu aż do zniszczenia jednej próbki, przy czym obciążenie stopniowo wzrasta. Pierwszy stopień użytego obciążenia musi być nieco mniejszy od spodziewanej wytrzymałości zmęczeniowej próbki. Na każdym stopniu obciążenia próbka przepracowuje 50-200 tys. cykli, a następnie zwiększa się obciążenie o σ_a=10 do 20 Mpa.

Dla potrzeb próby musimy dysponować rodziną już gotowych krzywych W*hlera. Cała próba opiera się na hipotezie Minera, która zakłada, że uszkodzenia zmęczeniowe kumulują się liniowo i niezależnie:

∑= 1

n_i - liczba cykli obciążenia przepracowanych na poziomie σ₁

N_i - trwałość zmęczeniowa na poziomie σ_i

Obliczając ∑ n_i / N_i dla każdej z bazowych krzywych W*hlera, można za pomocą wykresu interpolacyjnego znaleźć taką krzywą, że obliczona względem niej ∑ n_i / N_i równa się jeden. Taką krzywą uznamy za właściwą charakterystykę zmęczeniową danej próbki. Na wykresie interpolacyjnym każdą bazową krzywą W*hlera reprezentuje trwała wytrzymałość zmęczeniowa danej krzywej.

Do ćwiczenia użyto maszynę realizującą zginanie obrotowe próbki wspornikowej zamocowanej sztywno w uchwycie i obciążonej siłą statyczną F. W wyniku wirowania próbki, zginanie w płaszczy*nie pionowej wywołuje w próbce obrotowe, symetryczne, sinusoidalne zginanie o współczynniku asymetrii R= 1. Aby próbka nie pękła w uchwycie, gdzie moment gnący jest maksymalny, stosuje się próbki gładkie ze zwiększoną średnicą w części chwytowej lub próbki z karbem.

Szkic maszyny zmęczeniowej:

Wnioski:

Na podstawie wykresu interpolacyjnego możemy zauważyć, że krzywa Z^I prezentująca wytrzymałość zmęczeniową jest najbliższa wartościom rzeczywistym. Wykorzystane zostało tutaj kryterium Minera, które mówi, że ∑ n_i / N_i powinna przyjmować wartości bliskie lub równe jedności. Dla badanej próbki, podczas wykonywania ćwiczenia stwierdziliśmy, że wyżej wymieniona suma przyjmuje wartość równą jeden dla σ = 194 MPa.

1

---