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S-N曲線/维勒曲线

S-n曲線は,材料が破壊されるまで耐えることができる荷重変化の合計を示します。S-n曲線は,din 50100に準拠した一定の振幅応力を加えることによる高サ@ @クル疲労(s-n試験)から導き出され,e .低サe .クル疲労有限寿命疲労zおよび高周疲劳Dの領域に分かれます。

領域はサesc escクル数nで区切られます

  • 低サaapl . exeクル疲労100 ~ 30000サaapl . exeクル
  • 有限疲労寿命約2,000,000サ电子邮箱クル
  • 超高サ@ @クル疲労

s-n曲線から,特定の振幅応力に対する応力変化の最大数を読み取ることができます。これは,材料特性,力と荷重の応力のかけ方(圧縮必经圧縮荷重,引張必经引張荷重,または引張必经圧縮荷重)に依存します。

スム,ス材料試験片(ストレスレシオr = -1)のs-n曲線

個々の例では,公称振幅応力s一个およびサ@ @クル数Nが対数的に適用されます。両対数表現では,有限寿命疲労の領域は直線を表します。結果その曲線はs-n曲線とされます。

    s-n曲線の説明:

    • R静的強度(ここでは引張強さ
    • 年代一个公称振幅荷重
    • 年代广告高サ@ @クル疲労強さ
    • N許容サescクル数
    • NDエッジ荷重サ@ @クル数
    • NGしきい値サ@ @クル数
    • K低サ▪▪クル疲労/低サ▪▪クル疲労強さ
    • Z有限疲労寿命/有限疲労寿命強さ
    • D高サ▪▪クル疲労/高サ▪▪クル疲労強さ

    低サ@ @クル疲労

    低サ@ @クル疲労Kは約104から105のレンジで負荷をかけていきます。

    低サ@ @クル疲労強さは低サaapl . exeクル疲労(lcf)試験. exe.で求めます。この範囲では,サイクル中に塑性変形が発生し,材料が初期段階で破損する程度まで材料やコンポーネントに応力がかかります。棺材-曼森モデルがもっと詳細な評価ではよく用いられます。

    サesc escクルの4分の1以内に試験片が破損する負荷は,静的強度と呼ばれ,引張試験でも決定されます。

    有限疲労寿命

    有限疲労寿命Zは104と2·106サ▪▪クルのレンジで行われます(材料による)。有限疲労寿命の範囲に到達した試験片の状態は、常に破損基準にたっしています(例、亀裂または破断)。

    有限疲労寿命強さは高サaapl . exeクル疲労(hcf)試験. exe.で求めます。試験後の結果は,1の振幅応力での負荷サクル数です。

    有限疲労寿命曲線

    両対数表現では,s-n曲線はほぼ直線となります。この曲線(傾き-kと)は有限疲労寿命曲線です。

    高サ@ @クル疲労

    高サ@ @クル疲労Dは,疲労または破損の重大な兆候なしに,材料が繰り返し荷重中に耐えることができる応力限界を表します。高サ@ @クル疲労は高サ@ @クル疲労試験によって決定されます。

    高サaapl . exeクル疲労において,繰返し限界サaapl . exeクルNGが決定されます。試験片がこの繰返し限界サesc escクルの到達前に破断した場合,“失敗”と見なされます。高サ@ @クル疲労試験中に,破断せずに1,000,000サaaplクル以上耐える材料は,耐疲労性があると見なされます。

    高サesc escクル疲労のコンセプトにより,静的コンセプトよりも許容応力が大幅に低くなります。

    高サ▪▪クル疲労範囲におけるS-N(维勒)曲線のコ▪▪スは,3▪▪のタ▪▪プに分けられます。

    • s (n曲線の水平方向のコース:顕著な高サイクル疲労強度または長期疲労強度は,フェライト鋼でよく発生します
    • 傾きの少ないs-n曲線のさらなる低下:オステナト鋼またはアルミニウムでよく発生します
    • 最初の水平コースの後,s (n曲線は約108サイクルで低下します:内部の損傷により,表面の下に亀裂が発生します。

    S-n曲線決定のための重要な規格

    • DIN 50100 -荷重制御疲労試験——金属試験片およびコンポーネントの一定振幅荷重での繰り返し試験の実行と評価
    • astme466-15 -金属材料の荷重制御一定振幅一軸疲労試験を実施するための標準的な方法
    • Iso 1099金属材料-疲労試験-軸荷重制御法
    • Din en 6072 -航空宇宙シリ,ズ-金属材料-試験方法-一定振幅疲労試験

    S-n曲線決定のための試験機

    疲労試験の詳細

    高サaapl . exeクル疲労試験/ s-n試験
    DIN 50100の高サイクル疲労試験(s (n試験も含む)では,試験片に対して,低から中間のサイクル振幅が加えられ試験を行います。
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    低サaapl . exeクル疲労(lcf)試験. exe
    ISO 12106 / ASTM E606に準拠した低サイクル疲労(LCF)試験では,高サイクル振幅と塑性変形で試験片を試験し,低サイクル疲労強度を決定します。
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    耐久性
    耐久性とは,材料またはコンポ,ネントの計算上の耐用年数を表します。
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    疲労寿命
    疲労寿命(疲労挙動も含む)は,繰返し荷重下での材料の変形および破壊挙動を指します。
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