Испытания на усталость

Испытания на усталость или долговечность регулируются стандартами DIN 50 100 (испытания на воздействие непрерывной вибрации), ISO 1143 (испытания на усталость при поворотном изгибе) и  стандартами ASTM E466 (испытания с постоянной амплитудой и управляемой силой) и E606 (испытания на деформацию). ASTM E468 определяет порядок испытаний с постоянной амплитудой, стандарт ASTM E739 определяет порядок проведения статистического анализа долговечности под воздействием линейного или линейнообразного напряжения (S-N) и усталостной деформации (e-N). Определяется предел усталостной прочности и долговечность материала, который подвергается воздействию напряжения в течение неопределенного количества циклов без разрывов, или усталостная прочность S для определенного количества циклов до разрыва N.

Так как испытания невозможно проводить в течение неопределенного времени, ограничивается количество циклов, которые выдерживает образец без разрывов. Это точка, в которой кривая S-N, или так называемая кривая Волера, становится плоской и практически полусходящей. Для алюминиевых материалов количество циклов составляет 100 x 10⁶ (для листа 1 x 10⁶). Испытания на усталость алюминия обычно проводятся в течение максимум 50 x 10⁶ циклов.

Испытания на усталость проводятся при повышенной или пониженной температуре или в коррозийной среде. Форма испытуемого образца зависит от цели испытаний. В зависимости от применения изделия необходимо использовать полированные образцы оптимальной конструкции для определения пределов усталости, образцы с определенными насечками для определения степени чувствительности к надрезам или сварные образцы с различными видами соединений (сварка с использованием различных наполнителей).

Усталостная прочность компонента или структура – максимальное номинальное напряжение, которое компонент выдерживает без разрывов. Данное значение зависит от формы и обработки компонента и обычно ниже усталостной прочности использованного материала.