Усталость материала — это длительный процесс постепенного накопления механических повреждений в материале под воздействием многократно повторяющихся (циклических) нагрузок. Опасность этого процесса заключается в том, что разрушение происходит при напряжениях, которые значительно ниже предела прочности материала при разовом статическом нагружении. В качестве примера можно привести какой-либо нагруженный элемент конструкции, спокойно выдерживающий статическую нагрузку более 1 тонны, но разрушающийся при динамическом воздействии этой нагрузкой в течение длительного времени.
Этапы усталостного разрушения
Явление усталости включает в себя три основных этапа – зарождение трещины, ее рост и разрушение. На начальном этапе под воздействием возникающих циклических напряжений идет накопление микроскопических дефектов, которые постепенно развиваются в микротрещину. На следующем этапе трещина начинает расти и ее рост приводит к значительному ослаблению прочности нагруженного элемента. Когда трещина развивается до критического размера, деталь уже не может воспринимать динамическую нагрузку и происходит, как правило, мгновенное разрушение.
Рекомендуемое оборудование
Для эффективного изучения таких процессов усталости, как зарождение и скорость роста трещины, а также доведения до усталостного разрушения рекомендуется использовать магнитно-резонансные машины серии МРМ от компании Мелитэк. За счет резонансного принципа в процессе испытания достигаются высокие частоты циклирования от 70 до 350 Гц, что позволяет значительно сократить время исследования. А за счет сниженного энергопотребления и отсутствия необходимости сервисного обслуживания машин, себестоимость испытаний получается крайне низкая.
Подробнее о магнитно-резонансных испытательных машинах.
