Badanie wytrzymałości na zmęczenie

Przy obciążeniach zmiennych co do wielkości lub kierunku liczba obciążeń, którą materiał może wytrzymać do chwili złamania, zmniejsza się w miarę wzrostu wielkości obciążenia (program uprawnienia budowlane na komputer).

Jednorazowe przejście od naprężenia najniższego do najwyższego i z powrotem do naprężenia najniższego nazywa się cyklem. Najwyższe naprężenie określa się mianem górnej granicy cyklu (og), najniższe mianem dolnej granicy cyklu (od); różnica najwyższego i najniższego naprężenia k = og - oj nosi nazwę amplitudy cyklu. Charakterystykę cyklu
daje stosunek noszący miano współczynnika amplitudy.

Naprężenia zmienne można podzielić na:
- Naprężenia jednostronnie zmienne, zamykające się
w granicach od omin do wartości naprężeń mają ten sam znak (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
- Naprężenia obustronnie zmienne, których wartość zmienia się w granicach od - 3min do '’max. Jeżeli bezwzględna wartość - ^min jest równa bezwzględnej wartości 3max to cykl jest symetryczny; jeżeli wartości te są różne, to cykl jest asymetryczny (uprawnienia budowlane).
Pod kątem widzenia rodzaju działających na materiał obciążeń wyróżnia się zmęczenie materiału pod wpływem:
a) osiowo działających zmiennych sił ściskających i rozciągających,
b) zmiennych sił zginających (zginanie naprzemian w przeciwne strony),
c) zmiennych sił skręcających.

Badanie wytrzymałości na zmęczenie opiera się w większości wypadków na zastosowaniu obustronnych, symetrycznych obciążeń. Stosuje się albo ściskanie i rozciąganie, a więc naprężenia przy cyklach symetrycznych równe, lecz skierowane przeciwnie, albo zginanie próbki w dwóch przeciwnych kierunkach. Przy obciążeniach jednostronnych najczęściej materiał poddaje się obciążaniu, po czym powraca się do punktu wyjściowego; w tym wypadku imin = 0 (program egzamin ustny).

Maksymalne naprężenie

Terminem wytrzymałości na zmęczenie określa się to maksymalne naprężenie, które badana próbka wytrzymuje bez oznak odkształcenia przy obciążeniach zmiennych powtórzonych 10° - 107 razy; jest to wartość umowna. Wytrzymałość ta przy obciążeniach obustronnych (R0 kG/cm2) jest znacznie niższa niż przy obciążeniach jednostronnych (Rj kG/cm2). Wytrzymałość na zmęczenie drewna przy obciążaniu obustronnym wynosi w przybliżeniu 0,25-0,30 wytrzymałości na zginanie statyczne; przy skręcaniu wynosi ona 0,40 wytrzymałości doraźnej na skręcanie (opinie o programie).

Wytrzymałość na zmęczenie bada się na próbkach dostosowanych kształtem i wymiarami do maszyny probierczej. Próbki muszą być starannie obrobione. Wpływ karbu na wytrzymałość na zmęczenie drewna jest znacznie mniejszy niż u metali; mimo to należy w próbkach drewna unikać rys i zacięć, które mogą spowodować zniekształcenie wyników. Wilgotność drewna w chwili badania powinna zamykać się w granicach 12-15%; przeliczenia wytrzymałości na poziom 15% wilgotności nie przeprowadza się.
Wytrzymałość na zmęczenie bada się przy pomocy samoczynnie pracujących maszyn probierczych, które poddają próbkę działaniu odpowiednio dobranych obciążeń zmiennych, rejestrują liczbę obciążeń i w chwili zniszczenia próbki samoczynnie się wyłączają (segregator aktów prawnych).

Zależnie od konstrukcji maszyny próbkę poddaje się zginaniu przy ruchu obrotowym (próbki o przekroju kolistym) lub też próbki płaskie poddaje się działaniu przeciwnie skierowanych wygięć w jednej płaszczyźnie. Częstość obciążeń zależy od typu maszyny probierczej i wynosi od 50 do kilku tysięcy cyklów na minutę. Według Wanina przy częstości 7000 cyklów na minutę otrzymuje się wyniki wyższe niż przy częstości 50-3000 cyklów/min; Kollmann podaje, że częstość obciążeń nie wywiera istotnego wpływu na wytrzymałość drewna na zmęczenie.

Przy wysokich obciążeniach zniszczenie próbki następuje po nieznacznej liczbie obciążeń; jeżeli obciążenie odpowiednio obniżymy, to zniszczenie próbki następuje dopiero po kilku lub kilkunastu milionach obciążeń lub w ogóle nie następuje. Jeśli badana próbka wytrzyma określoną liczbę obciążeń (zazwyczaj w granicach 10(i - 107), to przyjmuje się, że dane obciążenie można powtarzać dowolną liczbę razy nie osiągając zniszczenia materiału (promocja 3 w 1).