Fáradásvizsgálat típusa a szerkezeti tervezésben

A fáradásvizsgálat típusa nem ad meg végső ellenállást vagy ciklusszámot, amelyet a részlet elviselhet. Csupán bemeneteket biztosít a szabványok szerinti további számításokhoz.

Mindig legalább két teherkombinációt kell beállítani. Az első teherkombináció a referencia. Ez például a szerkezet önsúlyaként értelmezhető, és tartalmazhat nulla terheket. A többi teherkombináció a fáradási hatásokat szimulálja. Az IDEA StatiCa által megadott névleges normál- és nyírófeszültség a fáradási hatás, pl. LE2, és a referencia teherkombináció közötti feszültségtartomány.

Például egy adott helyen a nyírófeszültség 50 MPa a referencia teherkombinációban és 180 MPa az LE2-ben. Az ezen a helyen megjelenített névleges nyírófeszültség:

\[\tau = 180-50=130\, \textrm{MPa}\]

Megjegyzés: a lemezek nem folyhatnak be a fáradási hatások miatt, különben a feszültségtartományok torzulnak. 

A feszültségek a következőkre érhetők el:

• Csavarok
• Hegesztések
• Lemezek

Csavarok

A csavaroknál a feszültségeket egyszerűen az erő és a megfelelő terület hányadosaként határozzák meg:

• \(\sigma = F_t / A_s \)
• \(\tau = V / A \)

ahol:

• \(F_t\) – húzóerő a csavarban
• \(A_s\) – a csavar húzási feszültségterülete
• \(V\) – nyíróerő a csavarban; ha több nyírási sík van, a legnagyobb nyíróerőt kell alkalmazni
• \(A\) – a nyírásnak ellenálló csavarterület; húzási feszültségterület, ha a menetek metszik a nyírási síkot, egyébként a bruttó keresztmetszeti terület

Hegesztések

A hegesztések a CBFEM-ben a lemezeket összekötő többpontos kényszerfeltételekkel rendelkező hegesztési elemekből állnak. A hegesztésben a feszültségeloszlást a kényszerfeltételek megzavarják, ezért a feszültségeket a hegesztési lábméret 1,5-szörösére elhelyezett, a varrat lábától mért keresztmetszetből veszik. Kétoldalas sarokvarratnál három keresztmetszet jön létre. Két keresztmetszet azonos részletkategóriába tartozik, és csak a jobban igénybevett jelenik meg. A maximális normálfeszültség és a megfelelő nyírófeszültség ugyanazon a helyen, valamint a maximális nyírófeszültség és a megfelelő normálfeszültség ugyanazon a helyen kerül megjelenítésre.

Lásd még a fáradásvizsgálat fejlesztései a 22.0-s verzióban.

Lemezek

A lemezekben lévő feszültségek egy felhasználó által meghatározott keresztmetszet létrehozásával vizualizálhatók egy Munkasík gyártási művelet segítségével. Az alábbi ábrán két munkasíkot hoztak létre a csavarlyukak körüli feszültségek megtekintéséhez. A maximális normálfeszültség és a megfelelő nyírófeszültség ugyanazon a helyen, valamint a maximális nyírófeszültség és a megfelelő normálfeszültség ugyanazon a helyen kerül megjelenítésre.