ازمایش خستگی

دانشنامه عمومی

آزمایش خستگی. در حالی که برای طراحی قطعاتی که تحت بارهای استاتیکی قرار می گیرد حد تسلیم ماده از مهم ترین کمیت های مکانیکی است، برای اجزایی مانند محور توربین ها با میل گاردان ها، فنرهای معلق و فنرهای سوپاپ و از این قبیل که تحت تنش های متناوب قرار می گیرند، بررسی تنش دیگری غیر از حد تسلیم مورد نیاز است. زیرا اگر این گونه قطعات تحت تأثیر نیروهای متناوب قرار گیرند پس از مدتی می شکنند هرچند که تنش های وارد بر آن ها بسیار پایین تر از استحکام کششی یا حد تسلیم باشد. پدیده ای را که در نتیجهٔ تنش های متناوب در جسم ایجاد گشته و به شکست آن می انجامد، خستگی یا فرسودگی می نامند. هر چه تعداد تناوب تنش های وارده بیشتر باشد، تنش شکست آن کوچکتر است. تنش متناوبی می تواند ناشی از چرخش، خمش یا ارتعاش باشد. [ ۱]
حداکثر تنشی را که قطعه ای از ماده معین بتواند به ازای آن تعداد دور فوق العاده زیادی را بدون اینکه بشکند تحمل کند، استحکام خستگی یا حد خستگی یا حد تحمل نامند. [ ۲]
دو نوع ازمایش خستگی انجام می گیرد که عبارتند از:
• ازمایش با فرضیات ساده کننده که تنش کششی و فشاری در هر سیکل با هم برابر باشند و تنش میانگین برابر صفر باشد.
• نمونه مورد ازمایش را درون وسایل ازمایش که تنش کششی و فشاری قابل تعیین است بنابراین تنش میانگین صفر نمی باشد و در اصل نمودارهای تنش وارده مانند شکل روبرو خواهند بود که کاملاً به صورت سینوسی یا کسینوسی نمی باشد.
به منظور به دست آوردن حد تحمل نمونه هایی از ماده مورد نظر، که همگی به صورت استاندارد شده دارای یک شکل، سطح مقطع دایره ای شکل، ابعاد مشخص شده، بدون عیب و با شرایط یکسان باشند، را انتخاب می کنیم.
با اعمال بار ( به صورت خمشی ) به نمونه ها در یکی از دستگاه های آزمایش خستگی بلافاصله در سطح بالایی نمونه تنش کششی و در سطح زیری تنش فشاری ایجاد می شود. بعد از اینکه نمونه نیم دور ( 180 درجه ) چرخید، موضعی که ابتدا تحت تأثیر تنش کششی قرار گرفته بود، اکنون تنش فشاری به آن اعمال می شود. بنابراین تنش در هر نقطه ای از نمونه به صورت دور تناوب سینوسی کامل، تغییر می کند. تنش متناوبی می تواند بین دو مقدار حداکثر و حداقل در حالت های مختلفی از کشش یا فشار تغییر کند. حالت اول تغییرات بارگذاری می تواند به گونه ای باشد که تنش اعمالی بین دو مقدار تنش ( کششی ) وتنش ( فشاری ) تغییر کند و تنش متوسط میانگین ان دو می باشد . حالت دوم تغییرات تنش می تواند به صورتی باشد که حداکثر تنش در موقعیت فشاری کمتر از حداکثر تنش کششی باشد . در حالت های دیگر باردهی به گونه ای باشد که مقدار تنش بین حداکثر و حداقلی در موقعیت کششی یا فشاری تغییر کند. تنش های اعمال شده نباید هر دو به صورت فشاری باشند زیرا تنش های فشاری باعث بسته شدن ترک ها می شود بنابراین شکست رخ نمی دهد پس حداقل باید یکی از تنش ها کششی باشد. در بسیاری از حالت ها به تنش متناوبی می تواند مقداری تنش دائمی به صورت استاتیکی افزوده شود. در هر صورت روابط زیر را می توان برای تنش متناوبی تعریف کرد:
عکس آزمایش خستگیعکس آزمایش خستگیعکس آزمایش خستگی
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس