Как усталостные разрушения влияют на надежность и срок службы металлических конструкций?

Усталостные разрушения негативно влияют на надёжность и срок службы металлических конструкций, так как вызывают значительное снижение уровня прочности и провоцируют разрушение изделия. 2

Процесс происходит в три этапа: 2

1. Образование трещины. 2 Локальное перенапряжение приводит к появлению небольшой трещины на металлическом изделии, которая постепенно увеличивается в процессе его использования. 2
2. Распространение трещины. 2 С последующими рабочими циклами трещина растёт, и деталь ослабевает. 1
3. Разрушение материала. 2 Происходит, когда трещина достигает критических размеров. 1

Усталостное разрушение опасно, поскольку имеет скрытый характер. 3 Пределы прочности, упругости или текучести не превышаются, поэтому причины стоит искать в многократно повторяющейся нагрузке. 3

Некоторые факторы, влияющие на усталостные разрушения:

• Условия эксплуатации конструкции. 1 В условиях активной среды при высоких температурах негативные процессы, протекающие в материале, значительно ускоряются. 1
• Наличие концентраторов напряжения. 12 К ним относятся отверстия, сварные швы, зазубрины, очаги ржавчины. 12
• Качество поверхности детали. 1 Гладкие плоскости менее подвержены усталостным процессам. 2

Чтобы повысить выносливость металлов и продлить срок службы конструкций, важно минимизировать потенциальную усталость ещё на этапах проектирования и производства. 3