قالب وب سایت
بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد و متالورژی ، پایه همه مهندسی ها . 
مدیر وب سایت
نظر سنجی
نظر شما راجع به وبلاگ چیست؟






لینک های مفید
آزمایش خستگی ، Fatigue Test


آزمایش خستگی

Fatigue Test

مقدمه :

از سال 1850 معلوم شد كه فلز تحت تنش تكراری یا نوسانی ، در تنشی بمراتب كمتر از تنش لازم برای شكست در اثر یك مرتبه اعمال بار خواهد شكست . شكست هایی كه در شرایط بارگذاری دینامیك رخ می دهند شكستهای خستگی نامیده می شوند ، كه این نامگذاری احتمالاً مبتنی بر این دلیل است كه بطور كلی شكستها فقط پس از یك دوره كار زیاد رخ می دهد . هیچگونه تغییر واضحی در ساختار فلزی كه به بعلت خستگی وجود ندارد كه بتوان بعنوان مدركی برای شناخت دلایل شكست خستگی از آن استفاده كرد . با پیشرفت صنعت و افزایش وسایلی از قبیل خودرو ، هواپیما ، كمپرسور ، پمپ وتوربین و غیره كه تحت بارگذاری تكراری و ارتعاشی هستند ، خستگی بیشتر متداول شده و اكنون چنین برداشت می شود كه عامل حداقل نود درصد شكستهای ناشی از دلایل مكانیكی حین كار خستگی است .

سه عامل عمده برای وقوع شكست خستگی ضروری است كه عبارت اند از :

  1- تنش كشش حداكثری به مقدار بسیار زیاد  

2-تغییرات به حد كافی زیاد یا نوسانی در تنش وارده

3- زیاد بودن چرخه های تنش وارده 

هدف ( اهمیت ) از آزمایش خستگی  :

نتایج حاصل از آزمایش خستگی معمولاً به صورت منحنی های  s – log N نمایش داده می‌شوند و مهم است كه گزارش نتایج روش اعمال نیرو ، نوع ماشینی كه به كارگرفته می شود ، اندازهای نمونه آزمایش و بسامد چرخه ، گزارش شود .

داده های آزمایشی می تواند به شكل جدول نیز نشان داده شود . عمر خستگی برای نشان دادن تعداد چرخه های لازم تا رسیدن به نقطه شكست بكار می رود كه تعداد آن برای هر فلز فرق می كند.

عبارت استحكام خستگی و حد تحمل برای حداكثر سطح تنش قابل اعمال به كار می رود كه ضمن تحمل آن عمر مشخصی را طی می كند .

انجام آزمون خستگی در آزمایشگاه معمولاً بر اساس شرایط بارگذاری یكنواخت استاندارد است و بنابراین برقراری ارتباط میان نتایج بدست آمده و شرایط كار دشوار است .

بدنبال شكست نخستین كابین هواپیمای كامت در اثر فشار در سالهای 1950 در یك آزمایشگاه ویژه در موئسسه سلطنتی هواپیمایی واقع در شهر فارن بورو اسكلت كامل یك هواپیمای كامت تا انهدام كامل مورد آزمایش قرار گرفته شد . در آزمایشی نیز تغییرات فشار كابین هواپیما و بازی بالها كه ضمن هر پرواز اتفاق می افتد شبیه سازی شد . از همان تاریخ برای هر مدل هواپیمای غیر نظامی ساخته شده یك آزمایش مشابه تا حد انهدام انجام می پذیرد . انجام این آزمایش برای دریافت صلاحیت پرواز است . 

شرح دستگاه و روش انجام كار :

دستگاه از دو تانك یكی ثابت و دیگری متحرك است و در یك بلبرینگ می چرخد تشكیل شده است .نمونه را در دستگاه گذاشته و سپس نیرو را اعمال می كنیم  وقتی موتور را روشن می‌كنیم نمونه شروع به چرخش می كند و دستگاهی به صورت دیجیتالی به تعداد موتور (N ) را ثبت می كند . در هنگام شكست قطعه فك متحرك به سمت بالا حركت كرده و جریان قطع می شود و تعداد دور ها را از روی صفحه دیجیتالی می خوانیم . البته نیروی اعمالی در حدود 15Kgمی باشد .حال نمونه ای از جنس آلومینیوم را در دستگاه قرارداده و نیروی خستگی را اعمال می كنیم و قطعه بعد از 414 دور می شكند .

قطعه برنجی  را داخل دستگاه قرار می دهیم و بعد از  511235 دور قطعه نمی شكند . 

عوامل موثر بر خستگی :

الف ) نوع تنش :

 یكی از عوامل مؤثر در شكستهای حاصل از خستگی نوع تنش وارده بر ان است .

ب ) انواع چرخه های بارگذاری :

یك قطعه ممكن است در ضمن كار تحت تاثیر انواع چرخه های بار گذاری قرار گیرد كه می‌توان آنها را به چرخه های تناوبی و نوسانی تقسیم كرد . در چرخه های تناوبی مقدار تنش متوسط صفر است . در چرخه های نوسانی تنش متوسط غیر صفر می باشد .

ج ) آهنگ چرخه گذاری :

در بسیاری از مواقع آهنگ بارگذاری تاثیری بر عمر خستگی ندارد  . ولی در بسامدهای بالا استحكام خستگی به مقدار كمی افزایش می یابد .

د )شرایط سطح و عیبهای سطحی :

شرایط سطح یك قطعه تاثیر زیادی بر عمر خستگی آن دارد . زبری سطح و یا وجود خراشهایی در سطح می تواند كانونهایی برای تمركز تنش باشد . البته فلزات ترد حساسیت نسبت به این گونه عیوب دارند .

و ) ملاحظات طراحی :

خستگی ، به تنش حساسیت دارد درنتیجه در طراحی قطعه هر عامل افزایش دهنده تنش بر عمر خستگی آن قطعه موثر است .

 ی ) آثار محیط :

اگر شرایط لازم برای خوردگی وجود داشته باشد نه تنها خوردگی افزایش می یابد بلكه خستگی هم افزایش می یابد . 

بررسی شكستهای ناشی از خستگی :

الف ) اثر سطح خستگی :

عملاً تمامی شكستهای خستگی از سطح شروع می شود  . در بسیاری از انواع متداول بارگذاری مانند پیچشی ، خمشی حداكثر تنش در سطح اتفاق می افتد بطوریكه شروع شكست از آن نقطه است .

ب ) زبری سطح :

از نخستین روزهای تحقیقات مربوط به خستگی معلوم شد كه پرداخت های سطحی متفاوت كه در روشهای مختلف تراشكاری حاصل می شود می تواند تاثیر زیادی در بروز خستگی داشته باشد .یعنی پرداختهای نرم دارای عمر خستگی بالاتری هستند .

ج ) تغییر خواص سطح :

چون شكست بستگی شدید به شرایط سطحی دارد هر عاملی كه استحكام و شرایط سطح را تغییر دهد بر عمر خستگی موثر است . از جمله دی‌كربوره شدن سطح در اثر عملیات حرارتی.



دستگاه آزمایش خستگی




طبقه بندی: دستگاه آزمایش خستگی، آزمایش خستگی،
برچسب ها: Fatigue Test، www.metallurgypaper.blogfa.com،
[ سه شنبه 23 مهر 1392 ] [ 08:24 ق.ظ ] [ امید اشکانی ]
.: Web Site Theme by Engineer Omid Ashkani :.

درباره وب سایت


با سلام.

به وب سایت بانک اطلاعات مهندسی مواد و متالورژی خوش آمدید. در این وب سایت سعی داریم تا بهترین مطالب را برای شما قرار دهم.

شما در این وب سایت می توانید از به روز ترین اخبار مهندسی متالورژی آگاه شوید ، بهترین و کامل ترین جزوات درسی را دانلود نمایید ، آن هم به طور کاملا رایگان ، کتب درسی مهندسی مواد را دانلود کنید و بسیاری امکانات دیگر بهره مند شوید.

امیدوارم مطالب جمع آوری شده مفید واقع شود.

در نهایت لازم می دانیم ، ذکر کنیم ، مطالب این وب سایت کاملا تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران است .

استفاده از مطالب این وب سایت تنها با ذکر منبع و نام نویسنده مجاز است.

با تشکر

مدیر وب سایت : امید اشکانی

آدرس های زیر را به خاطر بسپارید .

www.material-engineering.ir

www.mohitezist2009.ir

www.metallurgypaper.blogfa.com

آرشیو مطالب
موضوعات
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

  • آریس مت
  • میهن بلاگ
  • بک لینک
  • از قدیم تا کنون
  • محصولات ویژه