Ermüdung von Metallen
Überblick
Quelle: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA
Die Bedeutung des Studiums Metallermüdung in die zivile Infrastrukturprojekte ins Rampenlicht der Einsturz der Brücke Silber Buchstabe Pleasant, West Virginia im Jahr 1967 brachte. Die Eyebar-Kette-Hängebrücke über den Ohio River stürzte während Feierabendverkehr, 46 Menschen als Folge des Scheiterns einer einzigen Eyebar mit einem kleinen 0,1 Zoll Defekt zu töten. Mangels erreichte eine kritische Länge nach wiederholt Belastungsbedingungen und nicht in eine spröde Art und Weise, was den Zusammenbruch. Dieses Ereignis sammelte Aufmerksamkeit in der Brücke engineering-Community und unterstrich die Bedeutung der Prüfung und Überwachung von Müdigkeit in Metallen.
Unter normalen Betriebsbedingungen kann ein Material zu zahlreichen Anwendungen Service (oder täglich) Lasten unterworfen werden. Diese Lasten sind in der Regel höchstens 30-40 % der Endfestigkeit der Struktur. Jedoch nach der Abgrenzung der wiederholten Belastungen bei Größen erheblich unter der Zugfestigkeit erleben ein Materials so genannte Ermüdungsbruch. Ermüdungsbruch kann plötzlich und ohne vorherige nennenswerte Verformung auftreten und ist verbunden mit Risswachstum und rasche Ausbreitung. Müdigkeit ist ein komplexer Prozess mit vielen Faktoren, die die Dauerfestigkeit (Tabelle 1). Diese Komplexität unterstreicht den integralen Bedarf für regelmäßige und gründliche Überprüfung der Strukturen zu wiederholten Belastungen wie Brücken, Kräne und fast alle Arten von Fahrzeugen und Flugzeugen ausgesetzt.
| Belastende Bedingungen | Materialeigenschaften | Umweltbedingungen |
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Tabelle 1. Faktoren, die die Müdigkeit
Verfahren
- Erhalten Sie fünf A572 Grade Exemplare mit Dimensionen und Konfiguration des Computers für die Moore rotierenden Strahl Maschine verwendet wird. In diesem Fall nutzen wir eine rotierende Cantilever-Setup mit Proben 2,40 lang und 0,15 Zoll im Durchmesser mit einem kleinen necked Abschnitt 0,50 Zoll lang und 0,04 Zoll im Durchmesser.
- Berechnen Sie für die Probe Dimensionen und Maschinenkonfiguration das Gewicht erforderlich, um produzieren Biegemaschinen Stress reicht gleich ±75, ±60 %, 45 %, ±30 % bis ±15 % der nominalen Streck
Ergebnisse
Die endgültigen Ergebnisse in Bezug auf Spannungsbereich vs. Anzahl von Zyklen, sollte tabellarisch dargestellt (Tabelle 2) und dargestellt, wie in Abb. 2 gezeigt. Die tatsächlichen Streckgrenze der Probe war 65.3 Ksi und seine Zugfestigkeit 87.4 Ksi so der Stress reicht hier gezeigten entsprechen zwischen 23 % und 92 % der Ausbeute.
