Τι είναι μια καμπύλη SN;

Μια καμπύλη SN (καμπύλη Wöhler) απεικονίζει το πλάτος της τάσης (S) έναντι του αριθμού των κύκλων έως την αστοχία (N) σε λογαριθμική κλίμακα. Χαρακτηρίζει τη συμπεριφορά κόπωσης ενός υλικού και χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη της διάρκειας ζωής κόπωσης υπό κυκλική φόρτιση.

Τι είναι η εξίσωση Basquin;

Η εξίσωση Basquin σa = a·N^b (ή ισοδύναμα N = (σa/a)^(1/b)) περιγράφει την καμπύλη SN στο καθεστώς κόπωσης υψηλού κύκλου. Οι σταθερές 'a' και 'b' προσδιορίζονται από δοκιμές υλικών. Οι τυπικές τιμές b κυμαίνονται από -0,05 έως -0,12.

Ποιο είναι το όριο αντοχής;

Το όριο αντοχής (Se) είναι το πλάτος τάσης κάτω από το οποίο ένα υλικό μπορεί θεωρητικά να αντέξει άπειρους κύκλους χωρίς αστοχία. Ο χάλυβας και το τιτάνιο συνήθως εμφανίζουν όριο αντοχής σε ~10⁶-10⁷ κύκλους, περίπου 40-50% UTS. Το αλουμίνιο και ο χαλκός δεν έχουν πραγματικό όριο αντοχής.

Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την κόπωση στη ζωή;

Το φινίρισμα της επιφάνειας, η συγκέντρωση τάσεων (εγκοπές, οπές), η μέση τάση, η θερμοκρασία, το περιβάλλον (διάβρωση), ο τύπος φόρτισης (κάμψη έναντι αξονικής έναντι στρέψης), οι υπολειμματικές τάσεις και η μικροδομή του υλικού επηρεάζουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής λόγω κόπωσης.

Πόσο ακριβής είναι η προσέγγιση SN;

Η προσέγγιση SN χρησιμοποιείται ευρέως για κόπωση υψηλού κύκλου (>10⁴ κύκλοι) και παρέχει λογικές εκτιμήσεις. Ωστόσο, η διασπορά στα δεδομένα κόπωσης είναι μεγάλη — οι προβλέψεις διάρκειας ζωής έχουν συνήθως συντελεστή αβεβαιότητας 2-3. Για κρίσιμες εφαρμογές, χρησιμοποιήστε πιθανοτικές προσεγγίσεις και δοκιμές.

Δωρεάν εργαλείο μηχανικής

Υπολογιστής Ζωής Κόπωσης

Εκτιμήστε τους κύκλους έως την αστοχία χρησιμοποιώντας την προσέγγιση της καμπύλης SN και την εξίσωση Basquin. Εισαγάγετε το πλάτος τάσης, τις σταθερές υλικού και το όριο αντοχής.

Καμπύλη SNΕξίσωση Basquin#170

Αποτελέσματα

Κύκλοι προς αποτυχία N

—

Εκθέτης Basquin b

—

Συντελεστής Basquin a (σ'f)

—

Εκτίμηση

—

Καμπύλη S–N (Διάγραμμα Wöhler)

Εξίσωση Basquin (Κόπωση Υψηλού Κύκλου)

Οι σταθερές ένα (συντελεστής αντοχής σε κόπωση) και b (εκθέτης αντοχής κόπωσης) προέρχονται από δύο γνωστά σημεία στην καμπύλη SN: (N=1000, σ≈0,9·UTS) και (Ne, Se).

⚠️ Σημείωση: Εάν σ_a ≤ Se, το εξάρτημα έχει άπειρη διάρκεια ζωής (κάτω από το όριο αντοχής). Αυτή η αριθμομηχανή χρησιμοποιεί την απλοποιημένη προσέγγιση Basquin και δεν λαμβάνει υπόψη τη μέση τάση (Goodman/Gerber) ή τις διορθώσεις φινιρίσματος επιφάνειας.

Υπολογιστής Ζωής Κόπωσης | Καμπύλη SN | Εξίσωση Basquin | Δωρεάν διαδικτυακό εργαλείο

Δημοσιεύθηκε από Nikolai Shelkovenko σε 15 Φεβρουαρίου, 2026 15 Φεβρουαρίου, 2026

Αποτελέσματα

Εξίσωση Basquin (Κόπωση Υψηλού Κύκλου)