Únava materiálu

Únava materiálu je pomalu postupující a kumulující se poškození materiálu, které vzniká opakovaným zatěžováním a z toho plynoucími plastickými deformacemi v místech koncentrace napětí. Proces může vést až k únavovému lomu. Průběh je závislý na počtu zatěžovacích cyklů. Únavové poruchy závažně ovlivňují životnost konstrukcí. Únava materiálu souvisí nejen s jeho vlastnostmi, ale i se stavem jeho povrchu (drsnost, vruby, povrchové koroze atd.). K popsání jevu jako takového přispěl v 19. století německý inženýr August Wöhler.

Únavová pevnost – při vzniku poruchy rozeznáváme stadia

• Inkubace únavového procesu, kdy vznikají změny fyzikálních a mechanických vlastností.
• Vznik trhlin a jejich šíření.
• Vznik únavové trhliny. Únavové trhliny vznikají už ve hranicích zrn a vzniká hlavní trhlina, která se šíří směrem vektoru k hlavnímu napětí.
• Vznik nestability trhliny, kdy se trhlina rozšiřuje a velice rychle roste, a tak následuje zlom.

Druhy únavy

• vysokocyklová: 10⁶–10⁷ cyklů.
• nízkocyklová: často se sleduje oblast 10³–10⁴ cyklů, tzv. nízkocyklová únava.

Charakter únavy

• cyklická
• stochastická (náhodná, nahodilá)

Odezva zatížení na únavu

• Každá změna zatížení se projeví ve vnitřní struktuře, hlavně v konstrukci a jejím napětí.

Zpracování záznamu napětí

• metoda Rain–Flow
• pomocí spektra napětí
• kumulace únavového poškození – Wöhlerova křivka
• N = C∆σ_R^−m

Odkazy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu únava materiálu na Wikimedia Commons
• Přednášky KDS, Univerzita Pardubice, DFJP.
• Únava materiálu [IPM] [online prezentace]. [Brno]: [Institute of Physics of Materials of the Academy of Sciences of the Czech Republic, v. v. i.] [Ústav fyziky materiálů Akademie věd České republiky, v. v. i.]. 50 slajdů. [B. r.] [cit. 5. 7. 2017]. Dostupné z: www.ipm.cz/group/fracture/vyuka/doc/P10.ppt