Trötthet och stress förhållande

Trötthet uppstår när ett material utsätts för alternerande, eller cykliska, stress över en lång tidsperiod. Detta upprepade rörelse försvagar materialet på ett liknande sätt som när du upprepade gånger utövar en viss muskel i kroppen, du blir trött och oförmögen att fortsätta. Stress är den mängd kraft som anbringas på en tvärsnittsarea av material. Den stress förhållandet är förhållandet mellan den minimalt tryck till maximal spänning som appliceras. Trötthet och stress förhållandet är två centrala begrepp som används i den utmattningsprovning av material. Sätt att tillämpa cykliska påfrestningar

Material kan utsättas för cykliska påfrestningar på tre sätt: axial-, vrid-och böj. Tänk dig att du har en stav av ett visst material. Axiella spänningar appliceras genom att komprimera eller sträcka stången längden. Torsionspåkänningar tillämpas genom att vrida varje ände av stången i motsatta riktningar. Böj krafter appliceras genom böjning av staven i en U-form.
Typer av Cykling betonar

Cykliska påkänningar klassificeras antingen upprepade och återförda påkänningar eller fluktuerande påfrestningar. I den förstnämnda kategorin, den genomsnittliga stress och spänningsförhållandet lika med noll eftersom alternerande de tryck-och drag-påkänningar är lika och motsatt i storlek. För den senare kategorin, den genomsnittliga stress och stressrelaterade förhållandet inte är lika med noll.
Underkategorier fluktuerande Stress

Varierande stress har tre underkategorier. Det första fallet är när det finns ett drag medelvärde stress och en tryckspänning tillämpas inte. Eftersom den maximala dragpåkänningen är större än den minimala dragspänning, är spänningsförhållandet mellan noll och ett. Det andra fallet är när det finns en komprimerande genomsnittlig stress och ingen dragspänning. Följaktligen är den stress förhållande större än ett. Det tredje fallet är när det finns en repetitiv stress i endast en riktning. Lägsta och högsta spänningar är lika med och större än noll respektive, är så spänningsförhållandet då lika med noll.
Stress, utmattning och brott

Dessa cykling betonar orsak material till trötthet och så småningom bryta. Material forskare kallar detta misslyckande. Fel inträffar plötsligt utan bygger upp i flera steg. För det första betonar orsakar mikrostrukturella förändringar i materialet. Dessa leder till skapandet av mikroskopiska sprickor som sedan växer och smälter samman till större sprickor kallade strimmor. Dessa sprickor växer och orsakar att materialet blir instabil. Så småningom kommer materialet bryts plötsligt och misslyckas. Utmattningsprovning använder SN-kurvor som plot spänningen kontra cykler till brott