Tipi di prove di fatica

Tipi di prove di fatica

La fatica è l'effetto su un materiale dopo essere stato ripetutamente sottoposto a sollecitazioni meccaniche. La resistenza di una sostanza a questo fenomeno è misurata attraverso vari test che inducono questo stress in condizioni controllate che può essere attentamente osservato e misurato. Questa pratica, che ha origini ben più di un secolo, richiede in genere una delle due forme, ciclo di alta o bassa-ciclo di test, e i risultati possono variare a seconda della natura dei materiali sotto carico.

Storia

La prima pubblicazione che documentano gli effetti della fatica era nel 1837, in cui Wilhelm Albert ha sottolineato la correlazione fra i carichi applicati a un materiale e la sua durata. Dopo la sua osservazione, ingegneri e scienziati concentrati sulle applicazioni come aumentare la durata della vita degli assi della ferrovia, conseguente le prime teorie per quanto riguarda le sollecitazioni cicliche e medie. Era non fino al ventesimo secolo, tuttavia, che l'analisi della fatica ricevuto più attenzione. Oggi, moderna tecnologia informatica permette simulazioni da eseguire per prevedere con precisione i guasti prima che accadano.

Prove di fatica oligociclica

Test per fatica oligociclica (LCF) avviene attraverso l'induzione di alti carichi e le tensioni nel campione alle basse frequenze. Questo ricrea le condizioni operative dei componenti critici come trattenente bulloni o supporti strutturali o impianti per la generazione che sono spesso soggetto a ciclismo termica e meccanica. Come tale, LCF è più spesso usato per testare campioni metallici. LCF test può essere utilizzato per studiare la plasticità di massa del campione, dove i livelli di stress sono solitamente sopra la resistenza allo snervamento del materiale, nonché di comprendere le condizioni in cui il materiale potrebbe non riuscire.

Prove di fatica ad alto numero

Fatica ad alto numero di misura (HCF) comporta la creazione di cicli di sollecitazione vibratoria con qualsiasi numero di fonti di meccaniche. A volte, questi test possono utilizzare fino a migliaia di cicli al secondo. Questo tipo di test è spesso usato in materiali più elastici, dove i livelli di stress presenti sono sotto il carico di snervamento del materiale. Esaminando gli effetti di HCF diventa particolarmente importante nella progettazione e costruzione di motori a turbina a gas in aereo, i compressori, turbine e altri componenti critici.

Materiali

Il risultato di prove di fatica è in gran parte influenzato dal tipo di materiale sottoposto ad esame. Alcuni metalli, come l'acciaio, hanno una "soglia di fatica". Questo significa che così a lungo come mai viene testato in un carico superiore a questo limite, non si romperà mai. Altri metalli non hanno nessun tale soglia, e così il loro comportamento sotto stress di carico è più difficile da predire.

Polimeri, d'altra parte, sono molto sensibili al tasso di cicli di test. Si comportano in modo diverso anche come temperatura varia.