Únava materiálov a Wöhlerova krivka
45 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

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?

<p>Priamkami (B)</p> Signup and view all the answers

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

<p>45° (C)</p> Signup and view all the answers

Čo charakterizuje deterministické zaťaženia?

<p>Ich veľkosť možno definovať matematickou závislosťou. (A)</p> Signup and view all the answers

Ktoré zaťaženie je považované za náhodné?

<p>Zaťaženie podvozku automobilu na nerovnom teréne. (C)</p> Signup and view all the answers

Prečo sú procesy stochastické zložitejšie ako deterministické?

<p>Vyžadujú zložitú analýzu a registráciu. (C)</p> Signup and view all the answers

Ako sa často nahradzujú náhodné procesy v analýze?

<p>Harmonickým procesom bez záruky presnosti. (B)</p> Signup and view all the answers

Aké sú typické hypotézy pri redukcii náhodných zaťažení?

<p>Periodická harmonická funkcia je preferovaná. (B)</p> Signup and view all the answers

Aký je predpoklad pre dôkladné vyšetrenie procesov pri zaťažení?

<p>Rešpektovanie špecifikácií daného javu je kľúčové. (A)</p> Signup and view all the answers

Ako často možno považovať amplitúdy zaťaženia za konštantné?

<p>V 20% prípadoch. (A)</p> Signup and view all the answers

Ktorý faktor sa neberie do úvahy pri redukcii náhodných zaťažení?

<p>Periodická funkcia času. (C)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Lineárna závislosť (D)</p> Signup and view all the answers

Čo označuje symbol $ au_h$ v kontexte napätia?

<p>Horné napätie (C)</p> Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich typov napätia sa považuje za striedavo nesúmerné?

<p>Striedavo nesúmerné napätie (B)</p> Signup and view all the answers

Aké sú charakteristické vlastnosti únavového lomu?

<p>Porušenie vzniká pri premenlivom zaťažení (D)</p> Signup and view all the answers

Čo predstavuje súčiniteľ nesúmernosti zaťaženia R?

<p>Podiel horného napätia a dolného napätia (A)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Striedavo súmerné napätie (B)</p> Signup and view all the answers

Akým spôsobom sa vyvíja únavový lom?

<p>Postupným narastaním poškodenia (A)</p> Signup and view all the answers

Aký má vplyv amplitúda napätia na únavovú pevnosť materiálu?

<p>Znižuje únavovú pevnosť (C)</p> Signup and view all the answers

Čo je únavou materiálu v podstate?

<p>Proces zmien vlastností spôsobený premenlivým zaťažením. (B)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Nevratné zmeny vo vlastnostiach materiálu. (B)</p> Signup and view all the answers

Čo spôsobuje únavový lom materiálu?

<p>Premenlivé napätie a plastické deformácie. (A)</p> Signup and view all the answers

Aké faktory ovplyvňujú charakteristickú lomovú plochu materiálu pri únavovom lome?

<p>Veľkosť statickej zložky napätia a vonkajšie teplota. (A), Koncentrácia napätia a vnútorné napätia. (D)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Počet cyklov rastie. (A)</p> Signup and view all the answers

Čo sa považuje za dôsledok mikroplastických deformácií v materiáli?

<p>Predčasné porušenie materiálu. (A)</p> Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich faktorov nemá vplyv na únavovú pevnosť materiálu?

<p>Materiálový tvar. (D)</p> Signup and view all the answers

Aký je výraz pre podiel pevnosti materiálu pri únavovom lome?

<p>Počet cyklov do porušenia za daného napätia. (D)</p> Signup and view all the answers

Aké sú dve základné oblasti Wöhlerovej krivky?

<p>Oblasť nízkocyklovej a oblasť vysokocyklovej únavy (D)</p> Signup and view all the answers

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

<p>10 000 až 100 000 cyklov (C)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Dynamická medza klzu (B)</p> Signup and view all the answers

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

<p>V systéme logaritmických a semilogaritmických súradníc (D)</p> Signup and view all the answers

Aký tvar má posledná časť Wöhlerovej krivky?

<p>Blíži sa asymptoticky k hodnote medze únavy (B)</p> Signup and view all the answers

Na čo sa vzťahuje cyklické spevnenie materiálov podľa Wöhlerovej krivky?

<p>Na premenlivé namáhanie (B)</p> Signup and view all the answers

Aký typ materiálov vykazuje charakteristický tvar poslednej časti Wöhlerovej krivky?

<p>Materiály s deformačným starnutím (C)</p> Signup and view all the answers

Prečo môže dochádzať k zmenám sklonu Wöhlerovej krivky?

<p>Existencia prechodových pásiem medzi úseky krivky (B)</p> Signup and view all the answers

Aký vplyv má hrubý povrch na medzu únavy materiálu?

<p>Znižuje medzu únavy (C)</p> Signup and view all the answers

Ktorý z nasledujúcich povrchov vykazuje najvyššiu medzu únavy?

<p>Jemne leštený povrch (B)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Súčiniteľ povrchu (B)</p> Signup and view all the answers

Ktorý proces najviac negatívne ovplyvňuje medzu únavy pri trieskovom opracovaní?

<p>Korózia (D)</p> Signup and view all the answers

Aký účinok má trieskové opracovanie na povrchovú vrstvu materiálu?

<p>Porušuje povrchovú vrstvu (D)</p> Signup and view all the answers

Ktorá fáza je rozhodujúca pri vzniku únavových trhlín?

<p>Odolnosť povrchovej vrstvy (B)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Zvyšuje medzu únavy (C)</p> Signup and view all the answers

Čo najviac znižuje efektívnosť medze únavy pri trieskovom opracovaní?

<p>Hrubé vruby (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Deterministicé zaťaženie

Zaťaženie, ktorého veľkosť v ľubovoľnom čase je možné opísať matematickou funkciou. Napríklad harmonické zaťaženie nápravy železničného vagóna.

Stochastické zaťaženie

Zaťaženie, ktoré sa mení náhodne v čase. Môže byť stacionárne (stabilné) alebo nestacionárne (premenlivé). Napríklad zaťaženie podvozku automobilu na nerovnom teréne.

Klasická dynamika

Metódy analýzy a modelovania, ktoré sa používajú na štúdium deterministických zaťažení. Tieto metódy sú dobre rozvinuté a pomerne presné.

Náhodné procesy

Procesy, ktoré sú komplexnejšie a ťažšie na registrovanie a vyhodnocovanie ako deterministické procesy. Napríklad náhodné vibrácie.

Signup and view all the flashcards

Náhrada náhodného procesu harmonickým procesom

Nahradenie náhodného zaťaženia jednoduchšou, harmonickou funkciou za účelom jednoduchšej analyzy. Nie vždy zodpovedá realite.

Signup and view all the flashcards

Vplyv preťaženia a splastizovania

Špecifické typy zaťaženia, ktoré sú bežné a môžu mať významný vplyv na únavovú pevnosť materiálov.

Signup and view all the flashcards

Redistribúcia zvyškových napätí

Zmeny v distribucii napätia v materiáli v dôsledku predchádzajúceho zaťaženia.

Signup and view all the flashcards

Analýza harmonického namáhania

Analýza účinkov periodického harmonického zaťaženia na konštrukčné prvky. Zanedbáva náhodné a iné faktory.

Signup and view all the flashcards

Lineárna závislosť medzi zaťažením a napätím

V oblasti pružných deformácií je závislosť medzi zaťažením a napätím lineárna. Zmena napätia bude kvalitatívne rovnaká ako zmena zaťažujúceho účinku.

Signup and view all the flashcards

Horné napätie (h)

Hodnota maximálneho napätia v cykle.

Signup and view all the flashcards

Dolné napätie (n)

Hodnota minimálneho napätia v cykle.

Signup and view all the flashcards

Stredné napätie (m)

Priemerná hodnota napätia v cykle.

Signup and view all the flashcards

Striedavo súmerné napätie

Rovnaká hodnota horného a dolného napätia sa ale líšia znamienkom.

Signup and view all the flashcards

Striedavo nesúmerné napätie

Hodnota horného a dolného napätia sa líši.

Signup and view all the flashcards

Miznúce napätie

V tomto prípade napätie počas cyklu striedavo mení smer a dosahuje nulovú hodnotu.

Signup and view all the flashcards

Pulzujúce napätie

Napätie v tomto prípade sa mení iba v jednom smere a nestaví sa nulovej hodnoty.

Signup and view all the flashcards

Únava materiálu

Proces, ktorý spôsobuje zmeny vo vlastnostiach a stave materiálu pri opakovanom zaťažení.

Signup and view all the flashcards

Nevratné zmeny materiálu

Zmeny, ktoré sú spôsobené opakovaným zaťažením a spôsobujú trvalé poškodenia materiálu.

Signup and view all the flashcards

Pružná deformácia

Deformácia materiálu, ktorá sa obnoví po odstránení zaťaženia.

Signup and view all the flashcards

Mikroplastická deformácia

Deformácia materiálu, ktorá zostáva aj po odstránení zaťaženia.

Signup and view all the flashcards

Medza pružnosti

Hodnota napätia, ktoré materiál znesie bez trvalej deformácie po odstránení zaťaženia.

Signup and view all the flashcards

Únavový lom

Typ lomu materiálu, ktorý sa vyskytuje po opakovanom zaťažení pri napätí nižšom ako je medza pružnosti.

Signup and view all the flashcards

Wöhlerova krivka

Grafické znázornenie vzťahu medzi veľkosťou napätia a počtom cyklov potrebných na porušenie materiálu pri striedavom zaťažení.

Signup and view all the flashcards

Horné napätie

Hodnota napätia, ktorá zodpovedá vrcholu zaťaženia v cykle.

Signup and view all the flashcards

Wöhlerova krivka: Delenie na oblasti

Wöhlerova krivka sa používa na určenie únavovej pevnosti materiálu. Delí sa na dve oblasti: nízkocyklovú a vysokocyklovú únavu. Hranica medzi týmito oblasťami je približne 10^4 až 10^5 cyklov.

Signup and view all the flashcards

Dynamická medza klzu

Dynamická medza klzu sa nachádza na hranici medzi nízkocyklovou a vysokocyklovou oblasťou Wöhlerovej krivky. Táto hodnota nemusí zodpovedať medzi klzu pri statickom namáhaní.

Signup and view all the flashcards

Prechodové pásma na Wöhlerovej krivke

Wöhlerova krivka môže mať prechodové pásma, čo sú oblasti, kde sa mení sklon krivky. Niekedy sa môžu vyskytnúť aj body nespojitosti funkcie.

Signup and view all the flashcards

Logaritmické a semilogaritmické súradnice Wöhlerovej krivky

Je vhodné zobrazovať Wöhlerovu krivku v logaritmických súradníc log   log N, pretože umožňuje lepšiu vizualizáciu a analýzu údajov.

Signup and view all the flashcards

Krivka únavy pre striedavo súmerné zaťaženie

Krivka únavy pre striedavo súmerné zaťaženie sa približuje k hodnote medze únavy asympticky. Posledná časť krivky je približne rovnobežná s osou počtu cyklov N.

Signup and view all the flashcards

Materiály s deformačným starnutím a Wöhlerova krivka

Materiály vykazujúce deformačné starnutie majú charakteristický tvar Wöhlerovej krivky, kde ku zvýšeniu odolnosti voči únave dochádza v dôsledku cyklického spevnenia.

Signup and view all the flashcards

Použitie Wöhlerovej krivky

Wöhlerova krivka sa využíva pri posudzovaní únavovej pevnosti materiálov v rôznych aplikáciách, napríklad pri návrhu konštrukcií vystavených cyklickému namáhaniu.

Signup and view all the flashcards

Únava bez asymptotickej časti

Materiály, ktoré neprejavujú deformačné starnutie (napr., zliatiny hliníka), nemajú asymptotickú časť na Wöhlerovom diagram a lom nastáva po konečnom počte cyklov aj pri malých napätiach.

Signup and view all the flashcards

Vplyv stredného napätia na medzu únavy

Striedavo súmerný cyklus zaťaženia s nulovým stredným napätím je najnepriaznivejší z hľadiska únavy. Pre vyššie stredné napätie je medza únavy vyššia.

Signup and view all the flashcards

Smithov diagram

Grafické znázornenie striedavých a stredných napätí, ktoré vypovedá o únavovej pevnosti materiálu pre rôzne hladiny zaťaženia. Hraničné čiary vyjadrujú rôzne počty cyklov do pora (životnosť) a sú nahradzované priamkami v Smithovom diagrame.

Signup and view all the flashcards

Fiktívny bod F

Fiktívny bod v Smithovom diagrame, kde sa pretínajú priamky nahrádzajúce hraničné čiary, pričom uhol pretínajúcej priamky je 45° s osami súčradného systému.

Signup and view all the flashcards

Únavová pevnosť

Štúdium a analýza správania sa materiálov a konštrukcií pod vplyvom opakovaného zaťaženia, ktoré vedie k porušeniu materiálu.

Signup and view all the flashcards

Jemne leštený povrch

Povrch, ktorý je jemne leštený, sa považuje za normalizovaný povrch pre skúšobné tyčinky. Je to povrch, ktorý vykazuje najvyššiu medzu únavy.

Signup and view all the flashcards

Vplyv vrubov na medzu únavy

Súčasť, ktorá má hrubší vrub na povrchu, bude mať nižšiu medzu únavy ako jemne leštená súčiastka. To je spôsobené tým, že vrub koncentruje napätie a zvyšuje pravdepodobnosť vzniku únavovej trhliny.

Signup and view all the flashcards

Súčiniteľ povrchovej akosti P

Súčiniteľ povrchu, ktorý sa označuje P, sa používa na korigovanie medze únavy pre rôzne typy povrchových úprav. Ukazuje pomer medze únavy daného povrchu k medzi únavy jemne lešteného povrchu.

Signup and view all the flashcards

Vplyv trieskového opracovania na medzu únavy

Trieskové opracovanie, ako je napríklad rezanie, frézovanie alebo sústruženie, môže negatívne ovplyvniť únavovú pevnosť, pretože poškodí povrchovú vrstvu materiálu.

Signup and view all the flashcards

Vplyv korózie na medzu únavy

Korózia a iné procesy, ktoré narušujú väzby v materiáli, môžu zhoršiť odolnosť proti únave, najmä v oblasti blízkosti vrubov.

Signup and view all the flashcards

Význam povrchovej vrstvy pri únavovej pevnosti

V počiatočnej fáze vzniku únavových trhlín je najdôležitejšia odolnosť povrchovej vrstvy materiálu, pretože tam sa tvoria prvé mikrotrhliny.

Signup and view all the flashcards

Typ zaťaženia a súčiniteľ povrchu

Medza únavy pri ťahu a tlaku sa vyjadruje ako C, pri ohýbaní ako Co a pri krútení ako Ct. Súčiniteľ povrchu pre každý z týchto typov zaťaženia je odlišný.

Signup and view all the flashcards

Vplyv typu zaťaženia na medzu únavy

Pomer medze únavy pri rôznych druhoch zaťaženia sa môže líšiť, a preto je dôležité zohľadňovať typ zaťaženia pri výpočte medze únavy.

Signup and view all the flashcards

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.

Quiz Team

Related Documents

Prednáška_PaP_13_časť_2024 PDF

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.

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser