Doma > Novice

Utrujanje in utrujenostni lom kovinskih komponent

2022-08-09

Utrujenostni lom je ena glavnih oblik loma kovinskih komponent. Od objave Wöhlerjevega klasičnega dela o utrujenosti so bile lastnosti utrujenosti različnih materialov pri testiranju pod različnimi obremenitvami in okoljskimi pogoji v celoti proučene. Čeprav je večina inženirjev in oblikovalcev opazila težave z utrujenostjo in se je nabrala velika količina eksperimentalnih podatkov, je še vedno veliko opreme in strojev, ki trpijo zaradi zlomov zaradi utrujenosti.
Obstaja veliko oblik odpovedi zaradi utrujenosti zaradi zloma mehanskih delov:
*Glede na različne oblike izmeničnih obremenitev ga lahko razdelimo na: natezno in kompresijsko utrujenost, upogibno utrujenost, torzijsko utrujenost, kontaktno utrujenost, vibracijsko utrujenost itd.;
*Glede na velikost skupnih ciklov utrujenostnega loma (Nf) ga lahko razdelimo na: visokociklično utrujenost (Nf>10⁵) in nizkociklično utrujenost (Nf<10⁴);
*Glede na temperaturne in srednje pogoje delov v obratovanju ga lahko razdelimo na: mehansko utrujenost (normalna temperatura, utrujenost v zraku), visokotemperaturno utrujenost, nizkotemperaturno utrujenost, hladno in toplotno utrujenost ter korozijsko utrujenost.
Vendar obstajata samo dve osnovni obliki, in sicer strižna utrujenost, ki jo povzroči strižna napetost, in normalna utrujenost zaradi zloma, ki jo povzroči normalna obremenitev. Druge oblike utrujenostnega loma so sestavljene iz teh dveh osnovnih oblik pod različnimi pogoji.
Zlomi mnogih delov gredi so večinoma rotacijski upogibni utrujenostni zlomi. Med rotacijskim upogibnim utrujenostnim zlomom se območje vira utrujenosti običajno pojavi na površini, vendar ni fiksne lokacije, število virov utrujenosti pa je lahko en ali več. Relativna položaja območja vira utrujenosti in zadnjega območja loma sta na splošno vedno obrnjena za kot glede na smer vrtenja gredi. Iz tega je mogoče razbrati smer vrtenja gredi iz relativnega položaja območja vira utrujenosti in zadnjega območja loma.
Ko je na površini gredi velika koncentracija napetosti, se lahko pojavi več območij izvora utrujenosti. Na tej točki se bo zadnje območje zloma premaknilo v notranjost gredi.