منحنی SN چیست؟

منحنی SN (منحنی وهلر) دامنه تنش (S) را در مقابل تعداد چرخههای شکست (N) در مقیاس لگاریتمی-لگاریتمی رسم میکند. این منحنی رفتار خستگی ماده را مشخص میکند و برای پیشبینی عمر خستگی تحت بارگذاری چرخهای استفاده میشود.

معادله باسکوین چیست؟

معادله باسکوئین σa = a·N^b (یا معادل N = (σa/a)^(1/b)) منحنی SN را در رژیم خستگی پرچرخه توصیف میکند. ثابتهای 'a' و 'b' از آزمایش مواد تعیین میشوند. مقادیر معمول b از -0.05 تا -0.12 متغیر است.

حد تحمل چیست؟

حد تحمل (Se) دامنه تنشی است که یک ماده از نظر تئوری میتواند در زیر آن چرخههای نامتناهی را بدون شکست تحمل کند. فولاد و تیتانیوم معمولاً حد تحملی در حدود 10⁶-10⁷ چرخه، تقریباً 40-50% از UTS، از خود نشان میدهند. آلومینیوم و مس حد تحمل واقعی ندارند.

چه عواملی بر عمر خستگی تأثیر میگذارند؟

پرداخت سطح، تمرکز تنش (شکافها، سوراخها)، تنش متوسط، دما، محیط (خوردگی)، نوع بارگذاری (خمش در مقابل محوری در مقابل پیچش)، تنشهای پسماند و ریزساختار ماده، همگی به طور قابل توجهی بر عمر خستگی تأثیر میگذارند.

رویکرد SN چقدر دقیق است؟

رویکرد SN به طور گسترده برای خستگی با چرخه بالا (>10⁴ چرخه) استفاده میشود و تخمینهای معقولی ارائه میدهد. با این حال، پراکندگی دادههای خستگی زیاد است - پیشبینیهای عمر معمولاً ضریب عدم قطعیت 2-3 دارند. برای کاربردهای حیاتی، از رویکردهای احتمالی و آزمایش استفاده کنید.

ابزار مهندسی رایگان

محاسبه‌گر عمر خستگی

چرخه‌های شکست را با استفاده از روش منحنی SN و معادله باسکوئین تخمین بزنید. دامنه تنش، ثابت‌های ماده و حد تحمل را وارد کنید.

منحنی SNمعادله باسکوین#170

Results

چرخه‌های تا شکست N

—

نمای باسکوئین b

—

ضریب باسکوئین a (σ'f)

—

ارزیابی

—

منحنی S-N (نمودار وهلر)

معادله باسکوین (خستگی چرخه بالا)

ثابت‌ها الف (ضریب استحکام خستگی) و b (توان مقاومت خستگی) از دو نقطه معلوم روی منحنی SN بدست می‌آیند: (N=1000, σ≈0.9·UTS) و (Ne, Se).

⚠️ توجه: اگر σ_a ≤ Se باشد، قطعه عمر بی‌نهایت دارد (زیر حد تحمل). این محاسبه‌گر از رویکرد ساده‌شده‌ی Basquin استفاده می‌کند و تنش میانگین (Goodman/Gerber) یا اصلاحات پرداخت سطح را در نظر نمی‌گیرد.

محاسبه‌گر عمر خستگی | منحنی SN | معادله باسکوین | ابزار آنلاین رایگان

منتشر شده توسط Nikolai Shelkovenko روی فوریه ۱۵, ۲۰۲۶ فوریه ۱۵, ۲۰۲۶

Results

معادله باسکوین (خستگی چرخه بالا)