CALCULUL ORGANELOR DE MAINISOLICITATE VARIABIL

1. Solicitri variabile

Majoritatea organelor de maini sunt supuse la solicitri variabilen timp. Dependena de timp a solicitrilor poate fi produs fie prinmodificarea sarcinilor externe, n funcie de procesul tehnologic, fie deschimbarea poziiei piesei fa de o sarcin vectorial constant.

Fenomenul de distrugere al pieselor din cauza solicitrilorvariabile, cunoscut generic ca oboseal, este foarte complex, influenatde muli factori i, de aceea, proiectarea i calculul la oboseal trebuies in seama de ei.

n cazul solicitrilor variabile, tensiunea din pies este o funciedependent de timp (fig. 1a, b i c). Dup natura acestei dependene,solicitrile mecanice pot fi: periodice (fig. 1a i b, fig. 3) sau aperiodice(fig. 3c).

n funcionare, de cele mai multe ori, perioada unei solicitricoincide cu o rotaie sau cu o fraciune din ea, sau cu timpul necesarunei curse (de piston, de exemplu). Mulimea valorilor tensiunilor pedurata unei perioade se numete ciclu.

n funcie de valoarea tensiunilor ntr-o perioad, ciclurile se potclasifica n:

- cicluri staionare: curba t se repet identic pentruorice perioad (fig. 1a i b);

- cicluri nestaionare: dac se reprezint grafic dependenatensiune timp se observ o variaie periodic, dar valorile pentru operioad nu se repet identic i chiar perioada de oscilare a tensiuniintre o valoare minim i una maxim poate fi diferit (fig. 2a, b i c).

Experimental s-a stabilit crezistena la solicitri variabile nu depindede legea de variaie a tensiunilor. n figura 3sunt prezentate cicluri echivalente: auaceeai perioad T i aceleai valori limitpentru tensiuni, max i min . DupSerensen, aliajele metalice i, n special,

oelurile, au caracteristici mecanice independente practic de frecvena desolicitare pn la 1000 Hz. Frecvena sarcinilor variabile influeneaz nsputernic alte materiale, cum ar fi masele plastice.

Un ciclu de solicitare se caracterizeaz prin urmtorii parametri (fig. 4):

- tensiunea maxim, notat cu max pentru traciune, compresiune incovoiere i, respectiv, max pentru forfecare sau rsucire;

- tensiunea minim: min sau min ;

- tensiunea medie:2

minmaxm

(1)- amplitudinea tensiunii:

2minmax

v

(2)Este evident, tot din figura 4, c:

vmmax i vmmin (3a i 3b)- coeficientul de asimetrie:

max

minR (4)

Relaiile (1)... (4) se pot scrie analog i pentru eforturi de forfecare saursucire.

Ciclurile de solicitare care au acelai coeficient de asimetrie R se numesccicluri asemenea.

a) b) c)Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4a) b)

c) d)

e) f)

g)

h) i)Fig. 5

Dup valorile i semnele pe care le au tensiunile limitmax i min , altfel spus, dup valoarea i semnul

coeficientului de asimetrie R, ciclurile se pot clasifica astfel:- cicluri oscilante sau asimetrice (fig.5a i b): max i

min au acelai semn; pentru 0max i 0min rezult1R0 ; pentru 0max i 0min rezult 0R1 ;- cicluri pulsatorii (fig. 5c i d) care au una din

tensiunile limit (max. sau min.) egal cu zero.Pentru 0min rezult 2maxvm i, deci,

0R ; se observ c vm .Pentru 0max rezult vmaxm 2 i,R .- cicluri alternante (fig. 5e i f) caracterizate prin

semne diferite pentru max i min ; exist dou variante:0mminmax i 0R1- sau

0mminmax i 0R1- - cicluri alternant simetrice (fig. 5g) caracterizate prin

minmax i 0max i 0min .Rezult -1=R;;0 minmaxvm

- cicluri psuedo-statice sau cvasistatice (fig. 5h i5i): max i min iau valori ntr-un interval foarte mic,comparativ cu valorile lor absolute. Se poate scrie

minmax i 1R .Unii specialiti apreciaz dac solicitarea poate fi

considerat static sau variabil, dup valoarea raportului maxminmax .2. Mecanismul distrugerii prin obosealOboseala este considerat un proces de distrugere

caracterizat prin transformri structurale progresive,permanente i localizate, care apar n materialele supuse lasarcini variabile. Rezultatul oboselii poate fi una sau mai multefisuri, n final ruperea. Fisura de oboseal apare la tensiunimult sub valorile rezistenei statice a materialului.

Comportarea materialelor la oboseal depinde foartemult de compoziia i structura lor, de gradul de omogenitate ianizotropie. Trebuie s se fac distincie ntre dou feluri decorpuri: metale i aliaje caracterizate prin cristale fine, dirijaten toate direciile, considerate omogene i izotrope i materialeanizotrope cum ar fi unele cristale, unele mase plastice icompozite.

Un aliaj metalic este format din gruni cristalini; ntre eise gsesc incluziuni de materiale strine sau pori: acestea potfi surse de amorsare a fisurii de oboseal. Pe de alt parte, ntimpul solicitrii piesei, n unii gruni cristalini, aezaidefavorabil fa de direcia tensiunii, se pot produce deformaiiplastice mari, cu alunecri, care modific local poziia relativ agrunilor. n anumite limite, aceast redistribuire a poziieigrunilor cristalini produce fenomene locale de ntrire(ecruisare). Dac alunecrile depesc anumite valori, aparbenzi de alunecare (surse de amorsare a microfisurilor).Fiecare microfisur devine practic un concentrator de tensiunei determin iniierea sau/i mrirea altor fisuri.

Etapele mecanismului ruperii prin oboseal:- amorsarea microfisurii de oboseal din cauza

defectelor din reeaua cristalin, a grunilor cu structur multdiferit, a porilor, incluziunilor sau chiar a defectelor desuprafa (de exemplu, o zgrietur);

- propagarea fisurii: din cauza solicitrilor repetate,fisura i schimb forma, este mrit, nchis i deschis nmod repetat; aceast zon are un aspect lucios pe pieseledistruse prin oboseal;

- ruperea final din cauza reducerii suprafeei ce preiaeforturile exterioare; suprafaa acestei ruperi este rugoas.

Distrugerea prin oboseal a aliajelor metalice are unaspect specific (fig. 6). Pentru c efortul este variabil, nu au locdeformaii plastice mari, nu apare gtuirea ce precede (de celemai multe ori) ruperea la solicitare static. Adeseori fisura deoboseal nu se propag continuu, cu aceeai vitez, ci cuintermitene. Aspectul piesei rupte prin oboseal depinde demrimea tensiunilor i de natura solicitrii. n figura 7, punctulreprezint amorsarea fisurii, liniile cu sgei - direciile depropagare, suprafaa haurat, suprafaa rugoas, cnd piesase rupe brusc. n aer, n piesele solicitate variabil apar una saucel mult dou puncte de iniiere a fisurii: n mediu corosiv,sursele de amorsare a fisurilor se nmulesc din cauzaschimbrii compoziiei stratului superficial i procesul dedistrugere este accelerat.

La masele plastice, dar i la compozitele pe baz depolimeri, din cauza naturii lor vsco-elastice i a conductivitiitermice sczute, ruperea la oboseal se poate caracteriza prinunul din mecanismele descrise n continuare:

- pe durata solicitrii variabile, temperatura polimerului saucompozitului crete i se stabilizeaz; ruperea are loc prinamorsarea i propagarea fisurii, asemntor cu aliajele metalice;

- temperatura crete continuu; din cauza conducvitiitermice reduse, cldura nu se evacueaz, produce nmuiereamaterialului, nsoit de deformaii plastice mari.

Procesul de distrugere prin oboseal al polimerilordepinde i el de prezena defectelor i de structur, fiind multmai sensibil la factori de mediu, cum ar fi temperatura,umiditatea, cmpul electric dar i de frecvena solicitrii.

La frecvene mari de solicitare, cldura produs datorithisterezisului mecanic nu are timp s fie evacuat din cauzaconductivitii termice reduse i apare nmuierea, procesasemntor cu fluajul aliajelor metalice.

Fig. 6

Reprezentarea schematic a ruperii uneiepruvete cilindrice netedeTipulsolicitrii solicitri uoare solicitri puternice

ncovoiererotativ

ncovoiereplan

Traciune-compre-

siuneFig. 7

CALCULUL ORGANELOR DE MAINISOLICITATE VARIABIL (partea a 2-a)

3. Rezistena la oboseal

Proiectarea organelor de maini solicitate variabil implic att estimarea corect a ciclului de solicitare minmax , ct i cunoatereaunei valori limit pn la care poate fi folosit un anumit material. Aceast valoare limit, numit n general, rezisten la oboseal, nu mai este ovaloare unic (aa cum se ntmpl la solicitri statice), ci poate fi diferit, n funcie de o serie de factori pe care proiectantul trebuie s-icunoasc. Proiectantul va prefera s se bazeze pe date experimentale, obinute prin teste pe epruvete sau pe piese reale.

Rezistena la solicitri variabile (sau rezistena la oboseal) se definete pentru un anumit tip de ciclu de solicitare (caracterizat princoeficientul de asimetrie R) i pentru un anumit tip de solicitare. Ea se noteaz n general cu R (sau R ) i, particulariznd, 0 (pentru cicluripulsatorii )i 1 (pentru cicluri alternant simetrice).

Deci, rezistena la oboseal R reprezint cea mai mare valoare a tensiunii maxime la care epruveta standard nu se rupe, orict demare ar fi numrul de cicluri la care este supus. Practic ns, nu toate materialele au o rezisten la oboseal pentru un numr infinit de cicluri(altfel spus, o durabilitate nelimitat) i, atunci, aceast caracteristicde material se determin pentru un numr de cicluri 0N numit baz,ce difer de la o grup de materiale la alta.

Rezistena la oboseal pentru un anumit material sedetermin trasnd pe baza datelor experimentale, curba NfR n care R este tensiunea maxim la care se rupeepruveta solicitat variabil (ciclul de solicitare avnd coeficientul deasimetrie R) iar N - numrul de cicluri corespunztor ruperii. Figura 8aprezint o astfel de curb, numit i curba Whler, dup cercettorulcare a trasat-o prima oar. De multe ori curba se traseaz ncoordonate semi-logaritmice, Nlg pe Ox i R pe Oy (fig. 8b).

Pe curba Whler se pot delimita patru zone (sau domenii):I - zona de solicitare cvasistatic (pentru 50N ):

epruvetele se rup la tensiuni maxime inferioare, dar apropiate derezistena la rupere n condiii statice, pentru acel tip de solicitare (ntindere - compresiune, ncovoiere, torsiune sau forfecare); n acest domeniu s-au fcut puine cercetri i din cauza faptului c sunt rar ntlnite n practic;

II - zona oligociclic; ruperea se produce dup un numr relativ mic de cicluri 42 10...10N , fiind caracterizat prin apariiaunor mici deformaii plastice locale i ecruisri; studiat la microscop, zona de rupere se caracterizeaz prin fragmentarea i dezorientareacristalelor, alunecri alternative i striaii;

III - domeniul durabilitii limitate 64 10...10N : matematic, aceast poriune a curbei Whler poate fi descris de funcia:ttanconsNN mRo

m (5), n care m este o constant de material;IV - domeniul durabilitii nelimitate sau domeniul de rezisten la oboseal (N>106 cicluri); piesa nu se rupe

dei la nivel microstructural apar alunecri distribuite uniform, dar nu se iniiaz microfisuri.Curba Whler, prezentat n figura 8, este specific oelurilor i aliajelor de titan. Majoritatea aliajelor neferoase i a polimerilor nu au o

rezisten la oboseal, curba lor RN fiind descresctoare, ultima poriune avnd o pant relativ mai mic. (fig. 9 a, b i c sunt varianteposibile pentru aliaje neferoase, iar 9 d - pentru polimeri). Pentru aceste materiale se determin o rezisten convenional la oboseal,reprezentnd tensiunea maxim la care epruveta sau piesa nu se rupe pentru un anumit numr de cicluri 0N .

n literatura de specialitate se dau diferite valori pentru 0N :76

0 102...102N pentru oeluri, 860 10...102N pentru aliaje neferoase (mai ales de aluminiu), 60 105N pentru lemn, 660 103...102N pentru beton.

Ruperea epruvetelor la oboseal are un pronunat caracter statistic, din cauza structurii imperfecte a materialului i a programului dencercri. De aceea, rezultatele experimentale sunt omologate numai dup un mare numr de teste.

Curba Whler are, pe axa ordonatelor, fie efortul unitar maxim max funcie de N, fie amplitudinea caracteristic ciclului v (fig. 10).Din motive financiare i de timp, aceast curb se traseaz n special pentru 0R i 1R . Cea mai des utilizat este cea pentru ciclulalternant simetric ( 1R ), pentru care vmax .

a) b)Fig. 8

Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11

2Dac se ia n considerare acelai material, iar amplitudinea ciclului de solicitare v se menine constant, poziia curbei Whler n

coordonate semi-logaritmice depinde de tensiunea medie m (fig. 11); cele mai mici rezistene la oboseal se obin pentru cicluri alternant-simetrice 0m .

Comparativ cu limita de rupere n condiii statice, rezistena la oboseal este mai mic. Orientativ, pentru oeluri, se pot reine urmtoarelevalori: r1 7,0...4,0 , 10 6,1...5,1 , 10 2...8,1 i 11 7,0...4,0 .

4. Factorii ce influeneaz rezistena la oboseal

Rezistena la oboseal este influenat simultan de numeroi factori i proiectantul trebuie s tie cum s-i combine sau n ce grad s-iaccepte astfel nct piesa obinut s tind spre un optim de funcionare dar i de pre.

Factorii de influen asupra rezistenei la oboseal, pot fi ordonai n trei mari grupe:

A) factori metalurgici sau de material- compoziia chimic,- structura i mrimea grunilor cristalini,impuriti,- procedeul tehnologic de obinere amaterialului,- tratamentul termic, termo-chimic saumecanic aplicat,- prezena tensiunilor remanente.

B) factori constructivi- form, inclusiv abateri de form,- dimensiuni, inclusiv abateridimensionale,- rugozitate (mrime, form,orientare).

C) factori de exploatare- tipul de ciclu (coeficientul de asimetrieR);- valori caracteristice:

minmax , sau vm , ;- mediul de lucru (compoziia lui,temperatur, agresivitate chimic saumecanic, etc.).

Din laborioase cercetri experimentale s-a constant c oelurile cu granulaie fin au o rezisten mai bun la oboseal dect cele cugruni cristalini mari, neuniformi. O influen benefic o are i distribuia uniform a constituenilor structurali. Este de dorit ca acetia s nu difereprea mult n ceea ce privete proprietile lor mecanice.

Procedeul tehnologic de obinere al materialului i, n special al oelului este important, pentru c de el depinde gradul de impurificare sauprezena porilor, a tensiunilor remanente; de exemplu, oelurile obinute prin afnare n vid sunt mai rezistente la oboseal dect cele obinute ncuptoare Siemens-Martin. Existena segregaiilor, n special de sulf i fosfor, au un efect defavorabil asupra rezistenei la oboseal.

Tratamentele termice, termo-chimice, termo-magnetice sau cu ultrasunete, aplicate ndeosebi oelurilor, au oinfluen benefic asupra rezistenei la oboseal deoarece finiseaz i omogenizeaz structura, elimin, cel puin parial, impurit i sau pori care arconstitui posibile surse de iniiere a fisurii de oboseal. Unele aliaje neferoase i modific n timp rezistena la oboseal din cauza procesului dembtrnire. Proiectantul trebuie s consulte literatura de specialitate pentru a vedea n ce sens acioneaz mbtrnirea: reduce sau creterezistena (convenional) la oboseal.

Pentru a cuantifica acest factor de influen s-a introdus raportul dintre rezistena la oboseal a piesei tratate Rt i cea a piesei

netratate, solicitate identic, R , notat cu t :R

Rtt

(6)

Din datele experimentale se observ c 1t pentru tratamente termo-chimice i mecanice, dar acoperirile metalice micoreazrezistena la oboseal din cauza diferenelor de structur i de caracteristici fizico-mecanice ntre materialul de baz i cel al acoperirii. n plus,zona de trecere de la un material la altul poate conine incluziuni i pori.

Factori constructivi, privind forma piesei.Epruvetele pentru ncercri la oboseal sunt, n marea majoritate, corpuri cilindrice sau paralelipipedice (gen platband), ceea ce, generic,

sunt denumite piese netede.Piesele reale asemntoare acestor epruvete se ntlnesc rar, ele avnd, n majoritate, salturi de dimensiuni ce produc o modificare

important a dis-tribuiei tensiunilor n aceste zone. Din acest motiv, zonele cu variaii dimensionale ale pieselor se numesc concentratori detensiuni. Spre exemplu, n figura 12 sunt prezentate distribuii de tensiuni pentru o pies pe care exist un canal semicircular (concentrator detensiune).

Eforturile unitare n piesa cu concentrator sunt mai mari dect eforturile ce s-ar obine pentru aceeai seciune minim, dar frconcentrator (cu diametrul d constant), supus la traciune (a), ncovoiere (b) sau rsucire (c). S-a notat cu n sau n efortul unitar ce apare nseciunea piesei cilindrice (fr concentrator). M sau Mreprezint valoarea maxim a tensiunii n seciunea cuconcentrator. Diagramele eforturilor din piesa cu concentrators-au trasat cu linie continu, iar cele obinute n piesa frconcentrator sunt trasate cu linie ntrerupt.

S-a definit un coeficient teoretic de concentrare atensiunilor ca raport ntre valoarea maxim a efortului unitar npiesa cu concentrator i valoarea maxim a efortului n piesa

fr concentrator (fig. 12):n

Mk

(7) a) 4dA 2 b) 32dW 3 c) 16dW 3p

Fig. 12

Calculul organelor de maini solicitate variabil 3Studii teoretice i experimentale arat c acest coeficient depinde numai

de elementele geometrice ale concentratorului, fiind independent de material. ncalculul tensiunilor, aria seciunii transversale A, modul de rezisten W sau pW ,se calculeaz pentru seciunea minim (slbit) a concentratorului. Valorileobinuite pentru k sunt 1...3 dar pot atinge 5...8. Acest fapt arat ct depericulos este fenomenul de concentrare a tensiunilor i ce greeli se pot comitedac nu se ia n considerare. De multe ori tensiunea maxim poate depi limitade curgere a materialului.

Experimental s-a demonstrat c rezistena la oboseal a unei piese cuconcentrator RK este mai mic dect valoarea R a piesei fr concentrator.S-a definit un coeficient de concentrare al tensiunilor pentru diferite tipuri de

solicitare la oboseal:RK

RK

sauRK

RK

(8)Cum solicitarea variabil pentru un ciclu asimetric oarecare se poate

considera o suprapunere a unei solicitri alternant simetrice de amplitudine vpeste o solicitare static de mrime m , coeficientul de concentrare K s-adeterminat n special pentru 1R i foarte rar pentru 0R . Relaiile (8) devin:

K1

1K

sauK1

1K

(9)

Cei mai des ntlnii concentratori sunt dai n figura 13. Pe baza datelorexperimentale s-au trasat diagrame sau s-au stabilit relaii pentru coeficientul deconcentrare K.

Factori constructivi, privind dimensiunile piesei. Pentrupiese similare geometric, avnd aceeai rugozitate i executate din acelaimaterial, rezistena la oboseal scade odat cu creterea dimensiunilor. Explicaiaacestui fenomen ar fi o probabilitate mai mare de existen a defectelor,incluziunilor n piesa mai mare comparativ cu cea asemntoare, dar dedimensiuni mai mici. Se poate defini un factor dimensional, :

R

Rd (10)

unde R este rezistena la oboseal a epruvetei-standard (de obicei,mm5,7d sau 10mm) iar Rd este rezistena la oboseal a unei epruvete cu

dimensiunea (diametrul) d.Valoarea lui depinde de: 1. tipul de solicitare: ncovoiere, torsiune sau traciune-compresiune i 2. grupa de material.

n relaii de proiectare acest factor primete ca indice un simbol pentru

tipul de solicitare:R

Rd sau

R

Rd (11)

Experimental s-au trasat diagrame pentru (fig. 14 pentru oeluri); depinde i de material i de prezena sau absena concentratorilor, mai ales lancovoiere. Efectul dimensional este mai accentuat la oeluri aliate sau slab-aliatecomparativ cu oelurile carbon.

Factori constructivi, privind calitatea suprafetei piesei.Calitatea suprafeei piesei este alt factor important ce influeneaz rezistena laoboseal din mai multe motive:

- n piesele solicitate la ncovoiere sau rsucire, tensiunile maxime apar lasuprafaa pieselor; piesele cu concentratori solicitate la traciune au o distribuie de tensiuni cu valori mari tot spre exterior;

- indiferent de procedeul de obinere, suprafaa unei piese nu este neted: ea se caracterizeaz printr-un microrelief; cu ct asperitilesunt mai mari, cu att ele produc micro-concentratori de tensiune, surse de amorsare a fisurilor;

- prin prelucrare, grunii cristalini din stratul superficial sunt parial distrui i/sau deformai, ceea ce constituie zone de rezisten localmai slab a materialului;

- tot datorit prelucrrii, n stratul superficial se produc tensiuni suplimentare; unele au efect favorabil, n special cele de compresiune, can cazul ecruisrii prin rulare, alteori efectul este defavorabil cum se ntmpl dac tensiunile au caracter de ntindere ;

- stratul superficial este supus aciunii corosive a mediului de lucru (chiar i aerul poate modifica structura i compoziia lui).n calculul la oboseal s-a introdus i un factor de calitate a suprafeei, notat cu , ca raport ntre rezistena la oboseal R a epruvetei

perfect netede i rezistena la oboseal R a unei epruvete identice dar cu o anumit rugozitate:R

R (12)

Fig. 13

a) solicitri de traciune

b) solicitri de ncovoiere1 oel carbon fr concentratori, 2 oel slab aliat frconcentratori i oel carbon cu concentratori moderai,

3 oel slab aliat cu concentratori moderai, 4 oel slab aliatcu concentratori foarte puternici.

c) solicitri de torsiuneFig. 14 Factorul dimensional pentru oeluri

4Pe baza rezultatelor experimentale s-au trasat diagrame pentru coeficientul

(fig. 15) in funcie de procedeul tehnologic de obinere a piesei (implicit de rugozitateaei). Se observ c rezistena la oboseal scade cu creterea rugozitii. De subliniatc, dac rugozitatea iniial a piesei se modific (zgrieturi la manipulare, montare,creterea rugozitii din cauza uzurii), rezistena la oboseal se modific defavorabil.Pentru alte materiale coeficientul variaz aproximativ ntre aceleai limite:

9,0...85,0 pentru piese din duraluminiu, strunjite, 75,0...5,0 pentru aliajeuoare turnate sau laminate.

Diagrama din figura 15 se refer la solicitri de ntindere sau ncovoiere ().Pentru solicitri de rsucire, unii specialiti recomand aceleai valori, alii recomandrelaii stabilite pe baza unor experimente, 4,06,0 (13).

Tensiunile remanente pot avea, uneori, efect favorabil asuprarezistenei la oboseal. Dac ele sunt de compresiune, eforturile unitare de ntinderecare apar n piesele solicitate la ncovoiere i care condiioneaz ruperea la oboseal,se reduc.

Tensiuni remanente favorabile apar, de obicei, la prelucrarea prin deformare plastic la rece, dar i la unele prelucrri prin achiere careproduc efecte de compresiune n stratul superficial. i tratamentele termo-chimice introduc asemenea tensiuni favorabile cnd sunt executatecorect. Influena lor se poate considera inclus n coeficientul t .

Creterea temperaturii de lucru duce la scderea rezistenei la oboseal: pentru o temperatur dat, curba Whler nu mai arepalier, ci o pant descresctoare care se accentueaz cu creterea temperaturii. Pentru oeluri, rezistena la oboseal scade sensibil dup 3000C.Pentru aceast valoare, oboseala se suprapune cu fluajul, ruperea datorndu-se n mai mare msur acestuia din urm.

Scderea temperaturii duce la creterea rezistenei la oboseal, dar crete i riscul ruperii fragile; piesa este foarte sensibil chiar lavariaii mici de temperatur. De exemplu, pentru un oel carbon cu 0,35%C rezistena la oboseal 1 se dubleaz pentru epruvete testate la -1880C fa de rezultatele obinute la temperatur normal.

Rezistena la oboseal se micoreaz considerabil dac piesa funcioneaz n mediu corosiv. Efectul se manifest n special prinatacarea straturilor superficiale ale piesei, n care au loc procese de absorbie, chimice i electrochimice: rezultatul const n iniierea idezvoltarea de concentratori puternici de tensiune.

Dac n aer iniierea fisurii de oboseal se face ntr-un punct sau cel mult dou puncte(vezi subcapitolul 2. Mecanismul distrugerii prin oboseal), n mediu corosiv distrugerea poatencepe n multe puncte de pe suprafaa piesei i va fi, comparativ, mai rapid. Acest proces sereflect i pe curba Whler, care va avea o pant descendent mai accentuat n mediucorosiv, comparativ cu cea obinut n aer, pentru acelai material.

n proiectare se folosete un factor de influen a mediului m asuprarezistenei la oboseal, obinut ca raport ntre rezistena la oboseal a epruvetei solicitat natmosfer standard (aer cu o anumit compoziie i umiditate) i rezistena la oboseal apiesei solicitate la fel, dar ntr-un anumit mediu (ap, soluii, aer cu umiditate mare, aer cu

ageni chimici, etc.), notat cu Rm :R

Rmm

(14)Figura 16 prezint cteva curbe pentru m n funcie de rezistena la rupere a

oelului. Se observ c n ap srat, aceeai epruvet are o rezisten la oboseal mult maimic dect n aer i n ap dulce.

innd seama de factorii discutai mai sus, rezistena la oboseal pentru o anumit pies ce lucreaz n condiii date,notat cu RKd , va fi :

tmR

RKd .K (15)

Factorii cresc sau scad rezistena la oboseal, dup cum sunt supra sau subunitari i, respectiv, la numrtorul sau lanumitorul fraciei: 1,1;1K;1;1 tm ).

Proiectantul trebuie s fie atent la citirea diagramelor i a observaiilor care le nsoesc, pentru a le utiliza corect.Relaia (15) se poate scrie i pentru solicitri de forfecare sau rsucire:

tmR

RKd .K (16)

Practic, diagramele sau relaiile pentru aceti factori de influent se determin pentru 1R i (mai rar)pentru 0R , att din motive de pre al datelor obinute prin teste experimentale (numeraose i de lungdurat), dar i pentru c acestea dou sunt cicluri cu care se pot compara cicluri cu coeficient. de asimetrie Rdiferit de 1 sau 0.

Fig. 16

Fig. 15

OM1 (4) oboseala, part.1.pdfOM1 (5) oboseala, part.2.pdf