Усталостные свойства материалов

Одним из основных свойств материалов является прочность, определяемая как предельная удельная нагрузка, которую может выдержать материал при Данном виде нагружения.

Прочность металлов характеризуется временным сопротивлением, представляющим собой наибольшее значение напряжения в сечении растягиваемого осевой нагрузкой образца.

Временное сопротивление нормируется и является одной из основных характеристик данного металла, позволяя отнести металл к той или иной марке. Прочность таких материалов, как камень, бетон, гипс, характеризуется наибольшим значением напряжения, достигнутого при разрушении образца сжимающей осевой нагрузкой. Эта величина также нормируется.

Прочностные характеристики материалов определяются по стандартным методикам, регламентируемым соответствующим ГОСТ, где наряду с другими требованиями указываются и скорости возрастания нагрузки, прикладываемой к образцу. Для бетона эта скорость составляет 0,2-0,3 МПа/с, для стали 2-3 МПа/с. Полученную таким путем прочность принято относить к статическим условиям нагружения. Если нагрузка на образец будет прикладываться с большей скоростью, то получаемая прочность будет выше и будет характеризовать динамические условия нагружения. Если нагрузка будет переменной, изменяющейся многократно, то получаемая прочность материалов будет снижаться и будет характеризовать циклические условия нагружения, вызывающие усталостные явления в материале.

Усталостное разрушение металлов связано со сдвигами по некоторым внутрикристаллическим плоскостям скольжения, которые являются очагами зарождения усталостных трещин.