Próbki cyklów

Naprężenia odpowiadające ustalonym w ten sposób obciążeniom określa się jako wytrzymałość na zmęczenie.
Badanie wytrzymałości na zmęczenie przeprowadza się najczęściej drogą obustronnego zginania; badaniu poddaje się większą liczbę jednorodnych próbek (program uprawnienia budowlane na komputer).

Celem ustalenia wysokości obciążenia wyjściowego określa się dla badanego drewna wytrzymałość na zginanie statyczne, które jest 3-4 razy wyższe od wytrzymałości na zmęczenie. Jako obciążenie wyjściowe przyjmuje się obciążenie wyższe od spodziewanej wytrzymałości na zmęczenie (np. 0,490 Rg). Celem uniknięcia wyników przypadkowych przy każdym stopniu obciążenia bada się najmniej dwie próbki (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Przy wysokim obciążeniu wyjściowym próbki ulegają zniszczeniu po nieznacznej liczbie obciążeń. Następne dwie próbki i dalsze, kolejne pary próbek poddaje się stopniowo coraz niższym obciążeniom, wobec czego rośnie liczba wytrzymywanych przez próbki cyklów i rośnie czas badania.

Obciążenie, przy którym liczba wytrzymywanych przez próbkę cyklów przekroczy ustaloną wartość graniczną (dla drewna 10“ - 107 cyklów), albo odpowiada wytrzymałości na zmęczenie, albo wywołuje naprężenia od niej niższe. Celem sprawdzenia bada się następną próbkę przy podwyższonym obciążeniu wyznaczając w ten sposób istotną wartość wytrzymałości na zmęczenie. Jeżeli oprzemy się na zasadzie obniżania wielkości obciążenia o stałą wartość i przyjmiemy oznaczenia (uprawnienia budowlane).

Wyniki badania poszczególnych próbek nanosi się na wykres: naprężenie - liczba obciążeń (liczbę obciążeń nanosi się w skali logarytmicznej) i wykreśla się tzw. krzywą Wóhlera, która pozwala się orientować w kształtowaniu się wytrzymałości na zmęczenie; począwszy od dostatecznie obniżonego poziomu naprężenia krzywa Wóhlera przebiega asymptotycznie do osi odciętych. Początkowy punkt tej części krzywej odrzutowany na oś rzędnych wskazuje naprężenie równoznaczne z wytrzymałością na zmęczenie.

Wytrzymałość drewna

W praktyce rozpowszechniony jest pogląd, że biel sosnowy wykazuje wyższą wytrzymałość na zmęczenie niż twardziel; tym uzasadnia się stosowanie w konstrukcjach lotniczych wyłącznie bielu sosnowego. Analiza podanych przez Kraemera krzywych i liczb nie potwierdza tego poglądu (program egzamin ustny).
W parze ze wzrostem ciężaru właściwego drewna idzie wzrost wytrzymałości na zmęczenie.

Przyczyny występowania zmęczenia nie zostały dotychczas dostatecznie wyjaśnione. Według Wanina zjawisko zmęczenia można przypuszczalnie tłumaczyć tym, że na skutek wielokrotnie powtarzanych obciążeń o zmiennym kierunku występują drobne, stopniowo narastające, trwałe odkształcenia materiału oraz powiększające się stopniowo pęknięcia, zwłaszcza wzdłuż płaszczyzn spójności kryształów lub innych elementów składowych materiału. W wyniku końcowym prowadzą one do zniszczenia materiału przy zmniejszonych naprężeniach. Przełomy drewna przy badaniu wytrzymałości na zmęczenie są zwykle gładkie lub krótko- włókniste (opinie o programie).

W metalach występuje przy obciążaniu na zmęczenie zjawisko samo ulepszania; na skutek dużej liczby obciążeń (4 • 10“ do 10 • 10“ cyklów) bliskich wytrzymałości na zmęczenie występuje poślizg i zmiana układu kryształów, co powoduje lepsze dostosowanie się materiału do powtarzających się obciążeń. W drewnie zjawisko samoulepszania nie występuje (segregator aktów prawnych).

Wytrzymałość drewna na zmęczenie jest dotychczas słabo zbadana. Pierwsze badania w tym kierunku zapoczątkowano w czasie pierwszej wojny światowej na drewnie lotniczym ze względu na drgania, jakim podlegają elementy samolotów pod wpływem pracy silników. Dane liczbowe z zakresu wytrzymałości drewna na zmęczenie dotyczą prawie wyłącznie drewna lotniczego względnie stosowanego w lotnictwie drewna uszlachetnionego. W Polsce badania nad zmęczeniem drewna lotniczego prowadził Kozanecki ; nie opublikowane dotychczas wyniki badań Siemińskiego zmierzają do wyjaśnienia zagadnienia wytrzymałości na zmęczenie bielu i twardzieli w drewnie sosnowym (promocja 3 w 1).