Tekrarlı yüklemeden kaynaklanan çeliğin yorulması
Yorulma hakkında bazı gerçekler
- Yorulma üzerine yayımlanan ilk makale 1837 yılına aittir
- Yorulma geri dönüşü olmayan hasara yol açar; malzeme iyileşemez
- Çeliğin teorik bir yorulma sınırı vardır; bu sınırın altındaki sürekli yükleme yorulmadan kaynaklanan hasara yol açmaz
- Çekme gerilmeleri esas olarak yorulmaya neden olur, ancak basınç yükleri de neden olabilir
- Daha geniş bir gerilme aralığı yapının ömrünü kısaltır
- Sıcaklık, yüzey pürüzlülüğü, kalıntı gerilmeler ve diğer faktörler yorulma ömrünü etkiler
Yorulma aşamaları
Genel olarak birbirinden ayırt edilen üç aşama vardır:
- Birinci aşama – Çatlak başlangıcı
Mikro çatlaklar, kenarlar gibi gerilme yoğunlaştıran geometrik oluşumların çevresinde oluşmaya başlar. Bir kırığın genişliği 10 μm'yi aştığında çatlaktan söz edebiliriz.
- İkinci aşama – Çatlakların büyümesi
Çatlak büyümesi, tekrarlı yüklemenin aralığına ve ortalama gerilmeye, aynı zamanda aşırı yükler ve düşük yüklere bağlıdır. Yükler belirli bir eşik değerinin altında kalırsa çatlak büyümesi durabilir.
- Üçüncü aşama – Çatlak yayılması
Çatlak yayılması, mikro çatlaklar ve buna bağlı gerilmeler belirli bir boyuta ulaştığında meydana gelir. Gerilme, kırılma tokluğu (bir çatlak mevcut olduğunda malzemenin gevrek kırılmaya karşı direncini sayısal olarak ifade etme yöntemi) adı verilen değeri aştığında, sürdürülemez kırılma meydana gelecektir.
Yorulmayı nasıl önleyebiliriz
Yorulma, uygun mühendislik değerlendirmeleriyle azaltılabilir veya tamamen önlenebilir. Çelik yapılar için yorulma hasarını önlemenin iki ana yolu vardır.
1. Gerilmeyi yorulma sınırı eşiğinin altında tutmak (sonsuz ömür kavramı)
Yorulma ömrü Nf, bir yapının hasar meydana gelmeden önce dayanabildiği belirli karakterdeki gerilme döngüsü sayısıdır. Çelik için, malzemenin herhangi bir döngü sayısında hasar görmeyeceği teorik bir gerilme genliği değeri mevcuttur. Bu değere yorulma sınırı veya dayanım sınırı denir.
AndrewDressel tarafından İngilizce Wikipedia'da, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6319461
2. Yapı tasarımlarında yazılım yorulma analizi çalıştırmak
Yazılım analizi, yorulmanın sorun oluşturduğu bölgeleri ortaya çıkarabilir. Yapının yeniden tasarlanmasına yardımcı olabilir; örneğin gerilmeleri yapı üzerindeki tercih edilen noktalara yönlendirme, deliklerin boyutlarını ve konumlarını değiştirme vb.
Çözümümüz
Bu kapsamlı görevin ilk adımı IDEA StatiCa V21'de tamamlanmıştır. EN 1993-1-9'a göre analizin açıklandığı bu makaleye göz atın.
Analiz, üst şeridin altındaki diğer türlerin yanında bulunabilir.
Yorulma analizi türü, iki yük durumu arasındaki normal ve kayma gerilmesi aralığını belirlemek için kullanılır. Gerilmeler nominal gerilmelere karşılık gelir ve kod tasarım yöntemleri kullanılarak daha ileri değerlendirme yapılması gerekir. Akmanın beklenmediği yüksek döngülü yorulma detaylarının tasarımında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Yorulma analizi türü, detayın dayanabileceği nihai bir direnç veya döngü sayısı sunmaz. Yalnızca kodlara göre yapılacak ileri hesaplamalar için girdi sağlar.
Nominal gerilme şunlar için hesaplanabilir:
- Cıvatalar – çekme ve kesme durumunda
- Kaynaklar – kaynak yanındaki plaka kesitinde otomatik olarak oluşturulur
- Plakalar – kullanıcı tanımlı kesitlerde
Nominal gerilme, referans yük durumunun gerilmeleri başka bir yük durumundan çıkarılarak belirlenir.
Bu analiz türüne daha yakından bakmak için lütfen Destek Merkezimizi ziyaret edin:
Teorik Arka Plan: Yorulma analizi türü
Yorulma analizi – I kesitinin alın kaynakları
Bu analiz türü, kullanıcılarımız için Gelişmiş sürümde mevcuttur.
