Zmęczenie materiału

Zmęczenie materiału – zjawisko pękania materiału pod wpływem cyklicznie zmieniających się naprężeń.

Obciążenia zmęczeniowe są obciążeniami zmiennymi w czasie, typowymi obciążeniami dla różnorodnych części i podzespołów maszyn. Odpowiadające im naprężenia nazywane są naprężeniami zmiennymi lub naprężeniami zmęczeniowymi.

Planowane postarzanie produktu: plastikowy zatrzask (wskazany łebkiem zapałki) zaprojektowany tak, by po pewnej liczbie odkształceń łamał się, utrudniając użytkowanie blenderów Bosch

Przebieg obciążeń zmiennych w czasie jest określany jako widmo obciążenia. Może przebiegać nieregularnie, przypadkowo lub w sposób ustalony. Gdy segmenty obciążenia powtarzają się, co jest charakterystyczne dla obciążenia okresowo zmiennego, które nazywane jest obciążeniem cyklicznym. W ciągu jednego okresu zachodzi pełny cykl zmian obciążenia, a analogicznie do tego pełny cykl zmian naprężenia. Szczególnym przypadkiem obciążenia okresowo zmiennego jest obciążenie sinusoidalnie zmienne. Obciążenie to zostało przyjęte za podstawę wyznaczania właściwości zmęczeniowych materiałów i elementów konstrukcji. Cykl naprężeń sinusoidalnie zmiennych jest opisany przez parametry: naprężenie maksymalne cyklu ${\displaystyle \sigma _{max},}$ naprężenie minimalne cyklu ${\displaystyle \sigma _{min},}$ okres zmian ${\displaystyle T}$ lub jego odwrotność: częstotliwość zmian ${\displaystyle f.}$

Wytrzymałość zmęczeniowa to graniczna amplituda naprężeń, poniżej której materiał nie ulega zniszczeniu (przy danej liczbie cykli – liczba cykli to wynik pojedynczego badania zmęczeniowego)

Naukę o zmęczeniu materiału można podzielić ze względu na podejście na:

• Metody bazujące na naprężeniach (wysokocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa)
• Metody bazujące na odkształceniach (niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa)
• Metody bazujące na energii odkształcenia
• Metody bazujące na współczynniku intensywności naprężeń (mechanika pękania)

Zobacz też

• zmęczenie kryształów

Kontrola autorytatywna (termin):

• LCCN: sh85082077
• GND: 4074631-8
• NDL: 00573505
• NKC: ph128339
• J9U: 987007555882705171

Encyklopedie internetowe:

• PWN: 4001863
• Britannica: science/fatigue-materials-failure
• БРЭ: 4702733
• ЕСУ: 30069
• SNL: utmatting_-_teknikk