139501

ČOS 1395011. vydání2.1 Únava materiálu2.1.1 K vyvolání únavy materiálu je třeba cyklického namáhání, které obsahuje tahovousložku. Na mikrostrukturální úrovni dochází k nárůstu kumulativního poškození, které můžemít za následek vznik a šíření trhliny. Vhodným způsobem popisu průběhu únavy materiálu jepoužití S – N křivky, kde S je amplituda použitého napětí (pnutí) kolem nulového středníhonapětí (uvádí se v MPa) a N je počet cyklů do vzniku poruchy. Pro množství materiálů (např.kovy) může být S – N křivka popsána následujícím vztahem:N . S b = C (5)kde b a C jsou veličiny charakterizující materiál. Kromě toho existuje mezní hodnotaamplitudy napětí, pod kterou nedochází k zaznamenatelné únavě materiálu.2.1.2 Narůstá-li střední napětí z obvyklé nulové hodnoty, křivka klesá k nižší úrovni napětí.K únavě materiálu je tedy zapotřebí menšího počtu cyklů s konkrétním napětím. S – N křivkamůže být v tomto případě normalizována použitím Goodmanova diagramu.2.1.3 Prognóza životnosti při zatěžování různými amplitudami napětí se může provéstpomocí Minerovy hypotézy 5 , která jednoduše sčítá poměrné části doby životnosti při různýchamplitudách napětí, dokud nedosáhnou 1. Poškození materiálu d i během aplikace n inapěťových půlcyklů s amplitudou s i je dáno prostřednictvím vztahu (význam symbolůobdobný jako v čl. 2.1.1 výše):dibnisi= . (6)2C2.1.4 Tento přístup se nejčastěji realizuje za použití speciálního softwaru Rainflow (vyvinutv roce 1998 a dodáván firmou Durability, Inc., USA) ke sčítání kumulativního poškození,i když existuje další software počítající jednotlivé cykly tak, že zohledňuje pořadí vrcholů.2.1.5 Munice je zhotovena z množství různých materiálů a tak k plnému využití této metodyje potřebná znalost napětí (prvků koncentrujících napětí) v daném místě při dynamickémzatížení. To může být vyčísleno použitím metody konečných prvků k předpovědi časovéhoprůběhu napětí v důsledku dynamického (nebo tepelného) namáhání munice.2.1.6 Uvedená metoda pro hodnocení únavy materiálu představuje zdokonalení tradičnímetody aplikující Minerovu hypotézu pro měkkou ocel a založenou na celkové vstupnístřední kvadratické hodnotě zrychlení. Používá se pro porovnání relativní míry působenírůzných prostředí, jak jsou užita při zkoušce, a skutečného prostředí. Vychází sez předpokladu, že průběhy dějů vyvolaných v munici při zkoušce a při jejím nasazení jsoupodobné. Využívá se rovnice:tt21⎛ R= ⎜⎝ R12⎞⎟⎠2,5(7)5 Miner, M. A.: Cumulative damage in fatigue. Journal of Applied Mechanics, 1945, roč. 12, s. 159 – 164.24