Únava materiálov a Wöhlerova krivka

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Aké materiály nemajú asymptotickú časť Wöhlerovej krivky?

Zliatiny medi

Oceli

Zliatiny hliníka (correct)

Titanové zliatiny

Ktorý cyklus zaťaženia je z hľadiska únavy najnepriaznivejší?

Nepretržitý nesúmerný cyklus

Striedavý nesúmerný cyklus

Striedavo súmerný cyklus (correct)

Nepretržitý súmerný cyklus

Ako sa mení medza únavy s rastúcou hodnotou stredného napätia?

Medza únavy rastie (correct)

Medza únavy zostáva nezmenená

Medza únavy klesá

Medza únavy sa mení nepravidelne

Čo sa v praktických aplikáciách nahrádza hraničnými čiarami v Smithovom diagrame?

Priamkami Signup and view all the answers

Aký uhol zviera priamka v Smithovom diagrame s osami súradnicového systému?

45° Signup and view all the answers

Čo charakterizuje deterministické zaťaženia?

Ich veľkosť možno definovať matematickou závislosťou. Signup and view all the answers

Ktoré zaťaženie je považované za náhodné?

Zaťaženie podvozku automobilu na nerovnom teréne. Signup and view all the answers

Prečo sú procesy stochastické zložitejšie ako deterministické?

Vyžadujú zložitú analýzu a registráciu. Signup and view all the answers

Ako sa často nahradzujú náhodné procesy v analýze?

Harmonickým procesom bez záruky presnosti. Signup and view all the answers

Aké sú typické hypotézy pri redukcii náhodných zaťažení?

Periodická harmonická funkcia je preferovaná. Signup and view all the answers

Aký je predpoklad pre dôkladné vyšetrenie procesov pri zaťažení?

Rešpektovanie špecifikácií daného javu je kľúčové. Signup and view all the answers

Ako často možno považovať amplitúdy zaťaženia za konštantné?

V 20% prípadoch. Signup and view all the answers

Ktorý faktor sa neberie do úvahy pri redukcii náhodných zaťažení?

Periodická funkcia času. Signup and view all the answers

Aká je závislosť medzi zaťažením a napätím v oblasti pružných deformácií?

Lineárna závislosť Signup and view all the answers

Čo označuje symbol $ au_h$ v kontexte napätia?

Horné napätie Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich typov napätia sa považuje za striedavo nesúmerné?

Striedavo nesúmerné napätie Signup and view all the answers

Aké sú charakteristické vlastnosti únavového lomu?

Porušenie vzniká pri premenlivom zaťažení Signup and view all the answers

Čo predstavuje súčiniteľ nesúmernosti zaťaženia R?

Podiel horného napätia a dolného napätia Signup and view all the answers

Ktorý typ napätia má charakteristické vlastnosti zmien z ložiska na striedamo?

Striedavo súmerné napätie Signup and view all the answers

Akým spôsobom sa vyvíja únavový lom?

Postupným narastaním poškodenia Signup and view all the answers

Aký má vplyv amplitúda napätia na únavovú pevnosť materiálu?

Znižuje únavovú pevnosť Signup and view all the answers

Čo je únavou materiálu v podstate?

Proces zmien vlastností spôsobený premenlivým zaťažením. Signup and view all the answers

Aký proces sa deje v submikroskopických štruktúrach materiálu pri zaťažení nižším ako medza pružnosti?

Nevratné zmeny vo vlastnostiach materiálu. Signup and view all the answers

Čo spôsobuje únavový lom materiálu?

Premenlivé napätie a plastické deformácie. Signup and view all the answers

Aké faktory ovplyvňujú charakteristickú lomovú plochu materiálu pri únavovom lome?

Veľkosť statickej zložky napätia a vonkajšie teplota. Signup and view all the answers

Ako sa mení počet cyklov potrebných na porušenie materiálu s klesajúcou hodnotou horného napätia?

Počet cyklov rastie. Signup and view all the answers

Čo sa považuje za dôsledok mikroplastických deformácií v materiáli?

Predčasné porušenie materiálu. Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich faktorov nemá vplyv na únavovú pevnosť materiálu?

Materiálový tvar. Signup and view all the answers

Aký je výraz pre podiel pevnosti materiálu pri únavovom lome?

Počet cyklov do porušenia za daného napätia. Signup and view all the answers

Aké sú dve základné oblasti Wöhlerovej krivky?

Oblasť nízkocyklovej a oblasť vysokocyklovej únavy Signup and view all the answers

Aká je hraničná hodnota medzi nízkocyklovou a vysokocyklovou únavou vyjadrená v cykloch?

10 000 až 100 000 cyklov Signup and view all the answers

Čo sa nazýva napätím prislúchajúcim hranici medzi nízkocyklovou a vysokocyklovou únavou?

Dynamická medza klzu Signup and view all the answers

Aké sú dva spôsoby, ako sa Wöhlerove krivky zvyčajne znázorňujú?

V systéme logaritmických a semilogaritmických súradníc Signup and view all the answers

Aký tvar má posledná časť Wöhlerovej krivky?

Blíži sa asymptoticky k hodnote medze únavy Signup and view all the answers

Na čo sa vzťahuje cyklické spevnenie materiálov podľa Wöhlerovej krivky?

Na premenlivé namáhanie Signup and view all the answers

Aký typ materiálov vykazuje charakteristický tvar poslednej časti Wöhlerovej krivky?

Materiály s deformačným starnutím Signup and view all the answers

Prečo môže dochádzať k zmenám sklonu Wöhlerovej krivky?

Existencia prechodových pásiem medzi úseky krivky Signup and view all the answers

Aký vplyv má hrubý povrch na medzu únavy materiálu?

Znižuje medzu únavy Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich povrchov vykazuje najvyššiu medzu únavy?

Jemne leštený povrch Signup and view all the answers

Ako sa nazýva súčiniteľ, ktorý koriguje hodnotu medze únavy pre rôznu akosť povrchu?

Súčiniteľ povrchu Signup and view all the answers

Ktorý proces najviac negatívne ovplyvňuje medzu únavy pri trieskovom opracovaní?

Korózia Signup and view all the answers

Aký účinok má trieskové opracovanie na povrchovú vrstvu materiálu?

Porušuje povrchovú vrstvu Signup and view all the answers

Ktorá fáza je rozhodujúca pri vzniku únavových trhlín?

Odolnosť povrchovej vrstvy Signup and view all the answers

Aký je vplyv jemne lešteného povrchu na medzu únavy pri namáhaní cyklickým ťahom?

Zvyšuje medzu únavy Signup and view all the answers

Čo najviac znižuje efektívnosť medze únavy pri trieskovom opracovaní?

Hrubé vruby Signup and view all the answers

Study Notes

Mechanika poddajných telies - Tvarová a únavová pevnosť

Predmetom štúdia je mechanika poddajných telies, konkrétne tvarová a únavová pevnosť.
Ústav mechaniky, energetického a konštrukčného inžinierstva, Technická univerzita v Košiciach.
Pružnosť a pevnosť sú dôležité pre funkčnú spoľahlivosť strojov.
Silový účinok na prvky strojov sa počas prevádzky mení veľkosťou i smerom.
Rýchlosť, frekvencia a amplitúda zmien silového účinku ovplyvňujú životnosť súčiastky.
Väčšina výpočtov v pružnosti a pevnosti je založená na skúškach ťahom.
Skúšky ťahom nezodpovedajú bežným prevádzkovým podmienkam strojov.
Prevádzkové podmienky strojov sú čoraz zložitejšie (rozdiely teplôt, korózia, opotrebenie).
Pre návrh ekonomicky zdôvodnených konštrukcií treba brať do úvahy rozličné faktory.
Zaťaženie mechanických sústav sa delí na deterministické (matematicky definované) a stochastické (závislé od času).
Príklady deterministických zaťažení: železničné vagóny na priamym koľajniciach.
Príklady stochastických zaťažení: automobil na nerovnom teréne, lietadlo.
Deterministické zaťaženia sa riešia metódami klasickej dynamiky pomerne presne.
Náhodné procesy sú oveľa zložitejšie a časovo náročnejšie, často sa nahrádzajú jednoduchšími modelmi.
Amplitúdy zaťaženia sa v mnohých prípadoch považujú za konštantné.
Početné hypotézy týkajúce sa redukcie náhodných zaťažení na periodické harmonické funkcie sa zaoberajú premenlivým zaťažením. Tieto hypotézy zvažujú vplyv preťaženia, splastizovania, redistribúciu zvyškových napätí a miesto iniciácie únavovej trhliny.
V oblasti pružných deformácií je závislosť medzi zaťažením a napätím lineárna.
Vplyv časovej závislosti zaťažujúceho účinku na pevnosť konštrukčných prvkov je zásadný (výrazný).
Únavový lom: charakterizovaný porušením materiálu pri premenlivom zaťažení.
Proces únavového lomu sa vyvíja bez výraznej deformácie okolia.
Charakteristické vlastnosti únavového procesu sú závislé na mechanizme porušenia - únava materiálu.
Únavu materiálu možno definovať ako zmenu vlastností a stavu materiálu spôsobenú premenlivým zaťažením.
Aj pri nižších ako medzné napätiach dochádza k nevratným zmenám v submikroskopických štruktúrach.
Počet cyklov zaťaženia súvisí s odolnosťou materiálu proti únavnému lomu (Wöhlerova krivka).
Wöhlerova krivka rozdeľuje oblasti nízkocyklových a vysokocyklových únav.
Existuje hraničná hodnota (10^4 ÷ 10^5 cyklov), pri nižších hodnotách je zaťažovanie viac stabilné než pri vyšších hodnotách.
Podľa Petersona je ku vzniku únavového poškodenia potrebné že napätie dosiahne kritickú hodnotu v určitej hĺbke pod povrchom súčiastky.
Účinok stredného napätia na medzu únavy závisí od spôsobu namáhania.
Koncentrácia napätia sa zisťuje na základe tvaru povrchu súčiastky.
Hrubšie vruby v súčiastkach spôsobujú nižšiu medzu únavy.
Čím je povrch jemnejšie leštený, tým vyššia je medza únavy.

Tvarová a únavová pevnosť - Wöhlerova krivka

Wöhlerova krivka znázorňuje závislosť medzi napätím a počtom cyklov, do ktorých súčiastka vydrží.
Wöhlerovou krivkou sa sleduje rozdiel medzi nízkocyklovo a vysokocyklovo namáhanými súčiastkami a ich odolnou hranicou.
Materiály, pre ktoré efekt deformačného starnutia neplatí (napríklad hliníkové zliatiny) nemajú asymptotickú časť Wöhlerových kriviek.

Vplyv povrchu na únavovú pevnosť

Vplyv hrubších alebo mikrovrubov v povrchu znižuje medzu únavy.
Jemný leštený povrch má vyššiu medzu únavy.
Opracovanie (trieskové) znižuje odolnosť súčiastky pri únave.
Súčiniteľ akosti povrchu sa používa pre úpravu stanovených hodnôt únavy.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Tento kvíz sa zameriava na únavu materiálov a súvisiace koncepty, ako sú Wöhlerova krivka a Smithov diagram. Otestujte svoje znalosti o deterministických a náhodných zaťaženiach, ako aj o závislosti medzi napätím a zaťažením. Odpovedzte na otázky, ktoré vám pomôžu získať lepšie pochopenie týchto komplexných tém.