Τα πρώτα συστηματικά πειράματα κόπωσης τα πραγματοποίησε ο Wöhler, ο οποίος εισήγαγε το διάγραμμα Τάσης-Κύκλων (σ-N), και το «Όριο Κόπωσης». Για τη συμβολή του αυτή θεωρείται σήμερα ο πατέρας των συστηματικών δοκιμών κόπωσης.

Ο Wöhler, διατύπωσε τη σχέση:    (3)

όπου,   σn   είναι η αντοχή κόπωσης για αστοχία στους n κύκλους
σΝ   είναι η τάση (φόρτιση) που προκαλεί αστοχία στους N κύκλους, και,
k    είναι η κλίση της ευθείας στο διάγραμμα σ-N

Το διάγραμμα σ-N σχεδιάζεται σε λογαριθμική κλίμακα (log-log). Το σημείο όπου η καμπύλη γίνεται πρακτικά οριζόντια λέγεται τάση ή όριο κόπωσης (ή και δυναμική αντοχή) και είναι η ανώτατη φόρτιση που μπορεί να δεχτεί ένα στοιχείο χωρίς να αστοχήσει, ακόμα και για άπειρο αριθμό επαναλήψεων.

Εικόνα 8 : Διάγραμμα σ-Ν (τάσης-κύκλων κόπωσης).

Τυπικές μορφές διαγραμμάτων που προκύπτουν από συστηματικά πειράματα κόπωσης είναι όπως οι παρακάτω:

Παράδειγμα:

Έστω ότι μας δίνεται το παρακάτω διάγραμμα σ-Ν ενός υλικού. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, το υλικό έχει στατική αντοχή 320 ΜΡΑ.

Ερώτηση:
(Α) Ποια θα πρέπει να είναι η τάση φόρτισης ώστε το υλικό να αντέξει 10,000 (104) κύκλους καταπόνησης, και (Β) ποια πρέπει να είναι η μέγιστη τάση φόρτισης για να μην κινδυνεύσει ποτέ;

Απάντηση:
Α) Από το διάγραμμα προκύπτει ότι η τάση που αντιστοιχεί στους 10,000 κύκλους φόρτισης (1.0Ε+04) είναι τα 150 ΜΡΑ.
Β) Για μην συμβεί θραύση ποτέ (δηλ. και μετά από εκατομμύρια κύκλους φόρτισης) η τάση δεν πρέπει να περάσει τα 80 ΜΡΑ (1.0Ε+07 = 10,000,000 κύκλοι = σχεδόν άπειρο, στη πράξη).

[Προηγούμενη] | Πάνω | [Επόμενη]