Усталостная прочность

Уста́лостная про́чность — термин недопустимый в соответствии с ГОСТ 23207-78 (вместо него рекомендуется сопротивление усталости), свойство материала не разрушаться с течением времени под действием изменяющихся рабочих нагрузок.

В большинстве случаев это циклические нагрузки. Разрушение происходит из-за появления микроразрушений, их накопления, затем объединения в одно макроразрушение. Накопление микроповреждений называют усталостью материала, а усталостная прочность тогда есть способность материала не «уставать» и держать нагрузку.

Для каждого материала существует так называемый предел усталостной прочности, который значительно меньше его предела прочности. Предел усталостной прочности предполагает возможность выдерживать нагрузки бесконечное число циклов, что в жизни, конечно же, недостижимо, однако усталостная кривая для максимально допустимых напряжений после прохождения предела усталостной прочности значительно выпрямляется.

На усталостную прочность влияют не только число циклов и величина действующей нагрузки, но и амплитуда напряжений в материале, возникающая в результате действующей переменной во времени нагрузки. Таким образом, в некоторых случаях, для определения усталостной прочности необходимо брать амплитуду изменения напряжения, а не максимально зафиксированное напряжение по модулю.

На усталостную прочность влияют такие факторы, как: эффективный коэффициент концентрации напряжений, масштабный фактор, фактор поверхности.

При решении задач на усталостную прочность обычно определяют коэффициент запаса усталостной прочности.

В твёрдых и стеклообразных телах усталостная прочность понижена из-за накопления дефектов при деформациях. В жидкости дефекты не накапливаются или скоро релаксируют, поэтому, например, у содержащих сок веток деревьев усталостная прочность высокая — они могут очень долго раскачиваться под действием не слишком сильного ветра.

Источник: Википедия