Èske ou reyèlman konprann fòs fatig nan materyèl metal?

 

I. Fenomèn ak karakteristik fatig metal

 

1. Fenomèn nan fatig metal

Fòmasyon krak: Anba estrès altène oswa souch siklik, materyèl metal piti piti fòme ti fant nan zòn ki gen estrès lokal segondè.

Pwopagasyon krak: Ti fant sa yo piti piti elaji sou tan anba estrès kontinye.

Echèk Frakti: Lè fant yo pwopaje nan yon sèten limit, materyèl ki rete a pa ka pote chay la ankò, ki mennen ale nan ka zo kase konplè nan eleman an metal.

 

 

 

▲Figi 1 Estrès siklik komen

 

2. Karakteristik Fatig Metal

Sibit: echèk fatig metal souvan rive toudenkou sou tan epi li pa fasil detekte davans.

Lokal: Echèk fèt anjeneral nan zòn ki gen estrès lokal segondè, ak kote relativman konsantre.

Sansiblite: Metal fatig sansib a faktè anviwònman ak domaj. Pa egzanp, sifas irrégularité, degre oksidasyon, ak kondisyon kowozyon nan pati yo tout ka afekte fòs fatig.

Sik Depandans: Metal fatig dirèkteman gen rapò ak nivo estrès chay siklik ak kantite sik. Menm si nivo estrès la pi ba pase fòs sede nan materyèl la, alontèm siklik loading ka toujou mennen nan echèk fatig.

Nati Estatistik: Dapre estatistik, apeprè 80% -90% nan echèk estrikti jeni yo ki te koze pa fatig metal.

 

 

 

▲ Plizyè kalite mòfoloji ka zo kase fatig

 

 

II Klasifikasyon Metal Fatig

 

1. Klasifikasyon pa kantite chaj siklik

Gwo Sik Fatig: Refere a fatig anba estrès ki ba (k ap travay pi ba pase limit sede materyèl la, e menm anba limit elastik la) ak sik estrès ki depase 100, 000. Sa a se kalite ki pi komen nan fatig fatig, ke yo rele tou fatig estrès. Pèfòmans fatig segondè-sik dekri pa koub SN (kob estrès-lavi), ki montre ke pou yon rapò estrès bay, pi ba estrès la, pi long lavi a.

Fatig ki ba-sik: Refere a fatig anba gwo estrès (k ap travay tou pre limit pwodiksyon materyèl la) oswa kondisyon gwo souch ak sik estrès pi ba pase 10,000 a 100,000. Paske altène souch plastik jwe yon gwo wòl nan sa a kalite echèk fatig, yo rele li tou fatig plastik oswa fatig souch.

 

2. Klasifikasyon pa Fòm Fatig Echèk

Fatig tèmik: Fatig echèk ki te koze pa estrès tèmik repete akòz chanjman tanperati.

Kowozyon Fatig: Fatig echèk nan pati machin anba aksyon an konbine nan chaj altène ak medya korozivite (tankou asid, alkali, dlo lanmè, gaz aktif, elatriye).

Fatig kontak: Refere a echèk fatig nan sifas kontak nan pati machin yo, kote pitting oswa sifas kraze ak penti kap dekale rive anba estrès kontak repete, ki mennen nan echèk eleman.

 

 

III. Koub Fatig

 

 

 

▲ Fatig koub nan materyèl metal

 

 

▲SN koub

 

Dyagram ki pi wo a montre relasyon ki genyen ant estrès fatig ak lavi fatig, ke yo rekonèt kòm koub SN, ki itilize pou detèmine limit fatig ak etabli baz pou kritè estrès fatig.

Limit Fatig: Refere a endikatè fòs kapasite yon materyèl pou kenbe tèt ak yon kantite enfini sik estrès san yo pa kraze; limit kondisyonèl fatig refere a endikatè fòs nan kapasite yon materyèl pou reziste yon kantite fini nan sik estrès san yo pa fraktire. Tou de yo kolektivman refere yo kòm fòs fatig. Pi gwo fòs la rupture, se pi gwo limit la fatig.

 

 

IV. Faktè ki afekte fòs fatig nan materyèl metal yo

 

1. Fòm ak gwosè eleman an

Pati mekanik aktyèl yo inevitableman gen diferan fòm dan, tankou etap, keyways, fil, ak twou lwil oliv, ki lakòz konsantrasyon estrès ak afekte fòs fatig.

Efè a gwosè nan pati yo se tou yon konsiderasyon enpòtan. Pi gwo pati konpare ak pi piti echantiyon yo ka gen plis konsantrasyon estrès ak gradyan estrès, ki afekte pèfòmans fatig.

2. Sifas fini

Fini sifas ki ba ka lakòz konsantrasyon estrès sou sifas materyèl la, kidonk diminye fòs fatig materyèl la. Pou egzanp, machin ki graj (ki graj vire) konpare ak lonjitidinal polisaj amann ka diminye limit la fatig pa 10% a 20% oswa plis.

3. Kondisyon Sèvis

Anviwònman an k ap travay, tankou prezans nan medya korozivite, ka enfiltre microcracks ak ankouraje echèk fatig nan eleman yo.

Materyèl ayewospasyal yo itilize nan kondisyon klimatik konplèks, tankou tanperati ki wo, imidite segondè, ak tanperati ki ba, kapab afekte pèfòmans fatig yo tou.

4. Konpozisyon Materyèl la

Konpozisyon an nan materyèl la metal dirèkteman afekte pèfòmans fatig li yo. Pou egzanp, yon ogmantasyon nan kontni kabòn diminye fòs nan ka zo kase nan martensite ak ogmante tandans nan pasè fant.

5. Eta òganizasyonèl

Mikwostrikti materyèl metal yo gen yon enpak siyifikatif sou fòs fatig yo. Estrikti a jwenn apre asouvisman ak tanperaman ka plis amelyore fòs fatig.

6. Pite

Defo tankou enklizyon nan materyèl la ka vin sous fatig, diminye fòs fatig.

7. Estrès rezidyèl

Prezans estrès rezidyèl kapab tou afekte pèfòmans fatig nan materyèl la.

8. Fòs ak Plastisite nan Materyèl la

Pi bon fòs la ak plastisit nan materyèl la metal, pi wo kapasite li nan reziste echèk fatig.

9. Anplitid estrès

Grandè anplitid estrès la afekte dirèkteman lavi fatig metal la.

10. Estrès vle di

Magnitid la ak nati (tansyon oswa konpresiv) nan estrès la vle di tou afekte pèfòmans nan fatig nan metal la.

11. Kantite Sik

Echèk fatig metal anjeneral rive apre yon sèten kantite sik.

12. Efè konsantrasyon estrès

Chanjman toudenkou nan kontou pati a oswa discontinuities entèn (tankou porositë, enklizyon, fant, elatriye) ka vin sous konsantrasyon estrès, akselere pwosesis echèk fatig.

 

 

V Metòd pou Detèmine koub Fatig

Metòd pou detèmine koub fatig, patikilyèman koub SN a, se yon apwòch enpòtan pou evalye pèfòmans fatig materyèl ki anba estrès siklik oswa souch.

 

1. Detèmine Objektif ak Kondisyon Tès la

Defini klèman ki kalite materyèl yo dwe teste, seri a nan nivo estrès, frekans, ak lòt paramèt.

Chwazi ekipman tès apwopriye, tankou yon machin tès fatig, epi ajiste ak kalibre li selon kondisyon tès yo.

2. Prepare espesimèn yo

Prepare espesimèn ki satisfè kondisyon yo ki baze sou estanda ki enpòtan ak egzijans tès yo.

Avèk presizyon mezire epi anrejistre dimansyon, pwa, ak lòt paramèt espesimèn yo.

3. Monte espesimèn yo

Enstale echantiyon an sou machin tès fatig la, asire aliyman ant aks echantiyon an ak aks loading la.

Pou tès ki mande enstalasyon espesyal oswa aparèy, enstale ak ajiste yo selon kondisyon.

4. Mete paramèt tès yo

Ki baze sou objektif tès la ak kondisyon yo, mete fòm vag chaj (egzanp, vag sinis, vag kare), nivo chaj, frekans, ak lòt paramèt.

Pou tès ki bezwen simulation kondisyon travay aktyèl yo, mete paramèt anviwònman ki koresponn tankou tanperati ak imidite.

5. Kòmanse tès la ak done anrejistreman

Kòmanse machin tès la epi kòmanse chaje siklik.

Pandan tès la, anrejistre done tankou chaj, deplasman, ak tan pou chak sik.

Siveye deformation ak echèk echantiyon an, epi anrejistre alè kantite ak fòm echèk fatig.

6. Trase koub SN la

Baze sou done tès yo, trase koub SN a ak nivo estrès (S) kòm aks orizontal la ak logaritm lavi fatig (N, sa vle di, kantite sik) kòm aks vètikal la.

Koub SN a tipikman konsiste de twa seksyon: rejyon an fatig ki ba-sik, rejyon an fatig fini-lavi, ak rejyon an fatig segondè-sik. Seksyon sa yo ka divize epi make dapre done tès yo.

7. Analiz done ak entèpretasyon

Analize done koub SN yo, ki gen ladan kalkil ak konparezon paramèt tankou pant ak entèsepte.

Entèprete pèfòmans fatig ak karakteristik lavi materyèl la ki baze sou fòm ak paramèt koub SN la.

Konbine enfòmasyon sou mikwostrikti materyèl la ak konpozisyon chimik pou analize mekanis yo ak faktè enfliyans nan echèk fatig.