Goodman- ja Soderberg-kriteereitä käytetään laajasti väsymishäiriön arvioinnissa sykliseen lastaukseen joutuvissa materiaaleissa. Nämä kriteerit auttavat insinöörejä ennustamaan komponenttien käyttöikää ja varmistamaan turvallisuuden eri sovelluksissa.

Väsymyshäiriön ymmärtäminen

Väsymyshäiriö tapahtuu, kun materiaali joutuu toistuvan stressisyklin kohteeksi, mikä johtaa halkeamien käynnistymiseen ja kasvuun ajan myötä. Tämä prosessi voi johtaa äkilliseen epäonnistumiseen, vaikka käytetyt rasitukset olisivatkin materiaalin lopullisen vahvuuden alapuolella.

Goodman-kriteeri

Goodman-kriteeri tarjoaa graafisen menetelmän, jolla arvioidaan komponentin turvallisuutta yhdistetyn staattisen ja syklinen rasituksen alla. Se liittyy keskiraskauden ja vuorottelevan stressin ja materiaalin kestävyysrajan välillä.

Goodman-linja määritellään yhtälössä:

]σ[]m[ / σ[ult[ + σ[]a[[] / σ[]e[[] = 1[]]

jossa σ[m[[]]σ[[]]a[[[]] on vaihtorasite [σ[[[]ult[[]][[[[]] on lopullinen vetolujuus, ja σ[][[[[][[[[[]]] on kestävyysraja.

Soderbergin arviointiperusteet

Soderbergin kriteeri tarjoaa konservatiivisemman lähestymistavan, kun tarkastellaan tuottovoimaa lopullisen vahvuuden sijaan. Sitä käytetään usein turvallisuuskriittisissä osissa.

Soderberg linja on kuvattu:

]σ[]m[ / σ[]y[ + σ[]]a[[] / σ[]e[[] = 1[]]]

Sovellus suunnittelussa

Insinöörit käyttävät näitä kriteerejä määrittää turvallinen jännitystaso komponenttien syklisten lastaus. Suunnittelemalla stressiä Goodman tai Sederberg kaavio, he voivat arvioida, onko suunnittelu on turvallisissa rajoissa.

  • Määritetään suurimmat ja pienimmät jännitykset.
  • Lasketaan keski- ja vuoropaineet.
  • Plot stressit sopiva kaavio.
  • Vertaa Goodmanin tai Soderbergin linjaa.