Přednášky část 2 Únavové křivky a únavová bezpečnost

Podobné dokumenty
Přednášky část 2 Únavové křivky a únavová bezpečnost

Přednášky část 3. Únavové křivky a faktory, které je ovlivňují pokračování. Únavové křivky deformace

Přednášky část 2 Únavové křivky a faktory, které je ovlivňují

Únava (Fatigue) Úvod

Dynamická pevnost a životnost Přednášky - základy

Dynamická pevnost a životnost Lokální přístupy

Dynamická pevnost a životnost Přednášky

Přednášky část 8 Analýza provozních zatížení a hypotézy kumulace poškození

5. Únava materiálu S-n přístup (Stress-life) Pavel Hutař, Luboš Náhlík

Jméno: St. skupina: Datum cvičení: Autor cvičení: Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc., Ing. Petr Liškutín, Ing. Martin Petrenec,

Orientační odhad zatížitelnosti mostů pozemních komunikací v návaznosti na ČSN a TP200

Test A 100 [%] 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná.

Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1

Rovinná napjatost tenzometrická růžice Obsah:

Wöhlerova křivka (uhlíkové oceli výrazná mez únavy)

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011

Ohýbaný nosník - napětí

NAUKA O MATERIÁLU I. Zkoušky mechanické. Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ strojní součásti. Přednáška 2

Hru I. Milan RůžR. zbynek.hruby.

ZKRATOVÉ PROUDY VÝPOČET ÚČINKŮ ČÁST 2: PŘÍKLADY VÝPOČTŮ

Prvky betonových konstrukcí BL01 9 přednáška

b) Křehká pevnost 2. Podmínka max τ v Heigově diagramu a) Křehké pevnosti

ŽB DESKA Dimenzování na ohyb ZADÁNÍ, STATICKÉ SCHÉMA ZATÍŽENÍ. Prvky betonových konstrukcí ŽB deska

5. Únava Zatížení při únavě, Wöhlerův přístup a lomová mechanika, únosnost, vliv vrubů, kumulace poškození, přístup podle Eurokódu.

písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.

Experimentální poznatky Teoretický základ

Dynamická pevnost a životnost Přednášky

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Náhodná proměnná Vybraná spojitá rozdělení

MECHANICKÉ A NĚKTERÉ DALŠÍ CHARAKTERISTIKY PLECHŮ Z OCELI ATMOFIX B (15127, S355W) VE STAVU NORMALIZAČNĚ VÁLCOVANÉM

přednáška TLAK - TAH. Prvky namáhané kombinací normálové síly a ohybového momentu

Namáhání na tah, tlak

Základní vztahy aktualizace Ohybové momenty na nosníku [knm] 1/2 ql 2 q [kn/m] Konzola. q [kn/m] Prostě uložený nosník

Příklad 1 Ověření šířky trhlin železobetonového nosníku

Vyztužená stěna na poddajném stropu (v 1.0)

Výpočtová i experimentální analýza vlivu vrubů na omezenou životnost součástí

Únava materiálu. únavového zatěžování. 1) Úvod. 2) Základní charakteristiky. 3) Křivka únavového života. 4) Etapy únavového života

Mechanické vlastnosti technických materiálů a jejich měření. Metody charakterizace nanomateriálů 1

Dynamická pevnost a životnost Cvičení

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 4 Spojité desky Mezní stavy použitelnosti

Dynamická pevnost a životnost Přednášky - základy

Posouzení stability svahu

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I

Pruty namáhané. prostým tahem a tlakem. staticky neurčité úlohy

NM, NMD. Monobloková odstředivá čerpadla se závitovými hrdly. Konstrukce. Použití. Provozní podmínky. Motor. Materiálové provedení

Příloha č. 1. Pevnostní výpočty

Křehké materiály. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek, 2008

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

TECHNICKÝ KATALOG RŽP-T

Zkoušky vlastností technických materiálů

PRUŽNOST A PLASTICITA

Nauka o materiálu. Přednáška č.5 Základy lomové mechaniky

5 Podpěry přivařovací

Pružnost a plasticita II

Konstrukční uspořádání koleje

18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D.

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ

Dynamická pevnost a životnost Kumulace poškození

Filosofie konstruování a dimenzování mechanických částí vozidel z hlediska jejich funkce a provozního zatěžování

M A = M k1 + M k2 = 3M k1 = 2400 Nm. (2)

PŘÍKLAD 7: / m (včetně vlastní tíhy) a osamělým břemenem. = 146, 500kN uprostřed rozpětí. Průvlak je z betonu třídy C 30/37 vyztuženého ocelí třídy

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 7 Z GEODÉZIE 1

10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby

Cvičení 2 (Složená namáhání)

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

Provoz Hradec Králové / 2016

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

Houževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii.

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

Přednášky část 4 Analýza provozních zatížení a hypotézy kumulace poškození, příklady. Milan Růžička

PPII-Mezní stav únavové pevnosti

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kontrola a měření strojních součástí a jejich polotovarů Pevnostní zkouška statická na tah

Houževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie)

SEGMENTOVÉ TUNELOVÉ OSTĚNÍ BETONOVÉ DÍLCE TUNELOVÉHO OSTĚNÍ. Segmenty s betonářskou výztuží. - nízká odolnost vůči poškození při přepravě a ukládání

Ing. Michal Lattner Fakulta výrobních technologií a managementu Věda pro život, život pro vědu CZ.1.07/2.3.00/45.

8. Základy lomové mechaniky. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ strojní součásti. Přednáška 11

CENÍK. Provoz Studénka / 2016 TRANSPORTBETON A ZNAČKOVÉ PRODUKTY. transportbeton.cz

TECHNOLOGIE SVAŘOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC SVOČ FST

CENÍK. Provoz Příbram / 2016 TRANSPORTBETON A ZNAČKOVÉ PRODUKTY. transportbeton.cz

Kapitola vstupních parametrů

Provoz Planá u Mariánských Lázní / 2016

2. Mezní stavy. MS porušení

3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov

Téma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání

Evropské technické posouzení. ETA-16/0089 z 24. listopadu 2016 PŘEKLAD Z NĚMECKÉHO ORIGINÁLU. Všeobecná část

Obecně: K dané funkci f hledáme funkci ϕ z dané množiny funkcí M, pro kterou v daných bodech x 0 < x 1 <... < x n. (δ ij... Kroneckerovo delta) (4)

Zde je uveden abecední seznam důležitých pojmů interaktivního učebního textu

CENÍK. Provoz Milovice / 2016 TRANSPORTBETON A ZNAČKOVÉ PRODUKTY. transportbeton.cz

Překlad z vyztuženého zdiva (v 1.0)

Úvod do únavového poškozování

Pevnost a životnost. Hru I. PEVNOST a ŽIVOTNOST. Milan RůžR. zbynek.hruby.

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

Pevnost a životnost. Hru IV. PEVNOST a ŽIVOTNOST. zbynek.hruby.

Kontrola vlastností železničních kol jakosti ER7T porovnání lomové houževnatosti ve vztahu k ostatním mechanickým zkouškám

NÁVRH SMYKOVÉ VÝZTUŽE ŽB TRÁMU

Transkript:

DPŽ 1 Přednášky čát 2 Únvové křivky únvová bezpečnot Miln Růžičk mechnik.f.cvut.cz miln.ruzick@f.cvut.cz

DPŽ 2 Únvové křivky npětí (tre-life curve S-N curve)

DPŽ 3 Hitorie únvy mteriálu 19. toletí rozvoj technického poznání rozšíření možnoti využití oceli kovových mteriálů v běžné prxi. Rozvoj železniční doprvy prní lokomotiv Mr. G. Stephenon 1829. Stvebnictví (moty noné kontrukce) Eiffelov věž 1889. Rozvoj lodní doprvy Výrzný technický pokrok rotoucí počet hvárií lomy kontrukcí Lomy o železničních oukolí (konec 19 t.) Augut Wőhler (1819-1914)

DPŽ 4 www.ncode.com

DPŽ 5 Únvová křivk npětí ttitický pohled 1000 tructurl teel [MP] Mez únvy 100 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 N [1] řízení íly, npětí měkké ztěžování R=kont., or m =kont. Mez únvy (Endurmce limit, Ftigue limit) C Prvděpodobnot poruchy P [%] Dne víme: mez únvy neexituje Chápejte ji jko mluvní mez

DPŽ 6 1000 lloy teel CN [MP] 100 1,E+04 1,E+05 1,E+06 N 1,E+07 C N [1] Definujeme tzv. Čovnou mez únvy pro dnou bázi N C kmitů

DPŽ 7

DPŽ 8

DPŽ 9 Únvová křivk npětí: S-N křivk, Wöhlerov křivk R m oblt R e C

DPŽ 10 1. Kvzi-ttická pevnot (N<10 2 cyklů) Oblti únvové pevnoti životnoti 2. Nízko-cyklová únv (10 2 <N<5 10 5 cyklů) 3. Vyoko-cyklová únv (5 10 5 < N<2 10 6 cyklů) Typy únvy Únv mteriálu R m oblt R e C Únv oučátí Únv kontrukčních uzlů Únv kontrukce

nekovové mteriály kovy MATERIÁL TECHNOLOGIE úprv povrchu typ výroby DPŽ 11 Hlvní fktory ovlivňující únvový proce, fáze únvového proceu Hlvní fktory geometrické vruby technologické poje TVAR ÚNAVA PROVOZNÍ ZATÍŽENÍ PROVOZNÍ PODMÍNKY

DPŽ 12 Odhd meze únvy Uhlík. oceli (P=1 %): Střídvý th-tlk: σ c = 0,33 (0,35)Rm Míjivý th-tlk: σ hc = 0,61Rm Střídvý ohyb: σ oc = 0,43 Rm Střídvý krut: τ c = 0,25 Rm

DPŽ 13 Wőhlerov křivk popi šikmé čáti mocninný tvr 1000 Bquin 11 523.1 w N C log w logn logc log w w log N logc w log logn K logn logc [MP] 100 10 1 10 100 1000 10000 100000 N [1]

DPŽ 14 Wőhlerov křivk popi šikmé čáti mocninný tvr 1000 Bquin 11 523.1 w N C log w logn logc log w w log N logc w log logn K logn logc [MP] 100 10 1 10 100 1000 10000 100000 N [1]

DPŽ 15 Wőhlerov křivk popi šikmé čáti mocninný tvr 1000 Bquin 11 523.1 w N C log w logn logc log w w log N logc w log logn K logn logc [MP] 100 10 1 10 100 1000 10000 100000 N [1] Dlší modely Bquin ' C w f Odvoď: 1 1 b f 2 1 b 2N b

DPŽ 16 Wőhlerov křivk dlší modely 900 800 700 Weibullův: w N A C C [MP] 600 500 400 300 200 Kohoutův Věchetův: C N N B C b 100 0 1.0E+01 1.0E+02 1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07 1.0E+08 1.0E+09 N [1]

DPŽ 17 Dlší odhdy meze únvy Vyhodnocovná veličin Vzth pro mez únvy při R=-1 (prvděpodobnot poruchy P=50%) [MP] Koeficienty podmínky pltnoti Autor mez pevnoti R m [MP] -1 =0,432 R m +2,2-1 =0,46 R m -1 = 6 1 Rm +400 kontrukční oceli oceli do R m =1400 MP oceli do R m =1200 ž 1800 MP Buch Žukov Ponomrjev mez kluzu v thu R e krutu t k [MP] kutečná lomová pevnot f [MP] tvrdot HB [MP] meze R m, R e [MP] t -1 =0,27 R m t -1 =0,249 R m +2,5 oceli R m Ł1200 kontrukční oceli Žukov Buch -1 =0,452 R e +94 kontrukční oceli Buch -1 =0,45 R e +122 kontrukční oceli Žukov t -1 =0,448 t k +52 kontrukční oceli Buch -1 =0,35 f 10 kontrukční oceli Žukov -1 =0,315 f -19 kontrukční oceli Mc-Adm -1 =(0,128 0,156) HB uhlíkové oceli Grebenik -1 =(0,168 0,222) HB legovné oceli Grebenik -1 =0,285 ( R e + R m ) kontrukční oceli Špošnikov

kovy MATERIÁL TECHNOLOGIE nekovové mteriály úprv povrchu typ výroby DPŽ 18 Jké informce uvádět k únvovým křivkám- co ovlivňuje únvu? Velikot mplitudy npětí Aymetrie kmitu (třední npětí) Typ ztěžování (th-tlk, ohyb, krut, kombince) Přetěžovcí kmity Frenchov čár poškození Mteriál jeho teplotní zprcování Tvr vzorku (hldký, vrubem) Koncentrce grdient npětí Jkot povrchu vzorku (leštěný, obráběný ) Úprv povrchové vrtvy (povrch klený, nitridovný ) Teplot vzorku Prcovní protředí (vzduch, korozní protředí ) Frekvence zkoušení Typ troje, průběh zkoušky (přetávky j.) geometrické vruby PROVOZNÍ ZATÍŽENÍ TVAR ÚNAVA technologické poje PROVOZNÍ PODMÍNKY

DPŽ 19 Druhotné únvové křivky (ČSN420362) Zkoušky při různých tvrech velikotech mplitud ztěžovcích pekter http://www.ki-conult.de/1/berechnungen/lebenduerermuedung/betriebfetigkeit.html

DPŽ 20 Vliv velikoti jkoti povrchu

DPŽ 21 Vliv velikoti oučáti k S, e v oučinitel velikoti e [1] 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 oceli Rm=400 ž 580 Rm=700 ž 710 litá ocel Rm=820 ž 860 Rm=850 ž 910 Rm=890 ž 1000 Rm=890 ž 1000 proximce m=-0.03 m=-0.04 m=-0.05 m=-0.06 m=-0.068 k S D c d 10 c x V V D exp d exp m S 0.3 0.2 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 průměr hřídele D [mm] y

DPŽ 22 Vliv jkoti obrobení povrchu k SF, p k SF rel c etlon c Jkot povrchu k SF Pevnot v thu

DPŽ 23 Vliv technologie úprv povrchu - k T k T technol c etlon c Viz téže npř. www.eftigue.com

DPŽ 24 Mez únvy reálného dílu potřebná pro dimenzování n neomezenou životnot (trvlou pevnot) f T SF S c v c x c K k k k, e v p c c v x c,

DPŽ 25 Vliv tředního npětí

DPŽ 26 Vliv tředního npětí Úplný únvový digrm závilot mezi, m, N

DPŽ 27 Highův digrm σ c Re Rm σ F http://www.engineeringrchive.com/le_ftigue_mentreeqution.html

DPŽ 28 Smithův digrm FL

DPŽ 29 Slit. 2024 T3/T351/T42, plátovný plech K t = 2.5 Prvděpodobnot poruchy: P=50 %

DPŽ 30 Vliv tředního npětí USA (MIL HDBK militry hndbook)

DPŽ 31

DPŽ 32 C k = 2 Highův digrm - proximce F C C tg R e k = 1,ekv - m + m A C 1 m F k Rm F m R 0 e R e R m Goodmnov čár Hodnoty oučinitele citlivoti k ymetrii cyklu ψ ( bíhvot ) odhd fiktivního npětí: th: ohyb: krut: t F F F Rm 1,5 1,7 Rm 0,7 0,8 Rm

DPŽ 33 Bezpečnot n trvlou pevnot při ymetricky třídvém ztěžování 1. Symetricky třídvé npětí Dán mplitud Střední npětí m =0 Mez únvy v kritickém mítě C,V 1000 lloy teel [MP] 100 1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07 N [1] k C CV,

DPŽ 34 Bezpečnot n trvlou pevnot při ymetrickém ztěžování 2. Pulující nebo neymetricky třídvé npětí Dán mplitud Střední npětí m >0 Mez únvy v kritickém mítě C,V Pro mezní bod M pltí A C, V R M m k 1 A C k M C m (1) (2) A R e A (3) (1) M M P (2) Mezní bod M Prcovní bod P m M R e R m m

DPŽ 35 Bezpečnot při ymetrikém ztěžování A A C, V R M m k 1 A C k M C m (1) (2) 1 1 1 1 1 k k k C C, V f m m R e C,V A (3) (1) M M P (2) R e m M R m m

DPŽ 36 Bezpečnot při ymetrikém ztěžování A R e A M k k m (3) 1 1 1 1 1 k R R k k Re e e,re m,re m A (3) (1) M M P m M (2) R e m Výledný oučinitel bezpečnoti k min k, k C Re

DPŽ 37 Bezpečnot n trvlou pevnot při kombinovném ztěžování 3. Kombinovné ztěžování (th/ohyb + krut) Empirická rovnice popiu záviloti σ A σ C 2 σ C τ C 1 + τ A τ C 2 + σ A σ C 2 σ C τ C = 1 Křehký mteriál 2 τ A τ C σ C τ C 1 + σ A σ C = 1 prbol Houževntý mteriál σ A σ C 2 + τ A τ C σ C τ C 2 2 = 1 elip H.J Gough: Engineering teel under combined cyclic nd ttic tree Proc. Int. Mech. Engr, 160 (1949), pp. 417-440

DPŽ 38 Bezpečnot n trvlou pevnot při kombinovném ztěžování 3. Kombinovné ztěžování (th/ohyb + krut) Dáno: mplitud normálového npětí (ohyb, th td ) mplitud mykového npětí (krut) t mez únvy v kritickém mítě pro normálové npětí (ohyb, th) C, rep. C,V mez únvy v kritickém mítě pro mykové npětí (ohyb, th) t C, rep. t C,V 2 2 t A A t C C t A A 1 k k t t 1 1 1 1 1 k k k t 2 2 2 2 2 C t C t (1) t (2) t c t A t (1) P Mezní bod M Prcovní bod P (2) M k=2 A c

DPŽ 39 Bezpečnot n trvlou pevnot při kombinovném ztěžování 3. Kombinovné ztěžování (th/ohyb + krut) Dáno: mplitud normálového npětí (ohyb, th td ) mplitud mykového npětí (krut) t Střední hodnot normálového npětí m >0 Střední hodnot mykového npětí (krut) t m >0 mez únvy v kritickém mítě pro normálové npětí (ohyb, th) C, rep. C,V mez únvy v kritickém mítě pro mykové npětí (ohyb, th) t C, rep. t C,V t t m m

DPŽ 40 Bezpečnot n trvlou pevnot při kombinovném ztěžování t 2 cety výpočtu oučinitele bezpečnoti t m m 1 1 1 1 1 k k k C, V f m 1 1 1 1 1 k t t t k k t t m C, V f m m t m 1 1 1 k k k 2 2 2 C t t t t 2 2, HMH 3 t t t m t 2 2 m, HMH m 3 m 1 1 1 1 1 k k k C C, V f m, HMH m, HMH t m m