Štandardná prax ASTM E2207-15 na testovanie axiálno-torznej únavy riadenej ťahom so vzorkami tenkostenných rúr

V „štandardnom postupe ASTM E2207-15 na skúšanie axiálne torznej únavy s riadeným namáhaním so vzorkami tenkostenných rúr“ vyvinutom Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM), riadené namáhaním, izotermické, s tenkostennými, kruhovými prierez, rúrkové vzorky pri okolitej a vysokej teplote. Je vysvetlená axiálna, torzná a kombinovaná jednofázová a mimofázová axiálna torzná únavová skúška. Táto norma je obmedzená na symetrické, úplne opačné napätia (nulové stredné napätia) a axiálne a torzné priebehy rovnakej frekvencie v kombinovanej axiálno-torznej únavovej skúške. Táto norma je tiež obmedzená na charakterizáciu homogénnych materiálov s tenkostennými rúrkovými vzorkami a nezahŕňa skúšanie komponentov alebo konštrukčných prvkov vo veľkom meradle.

Táto norma nie je určená na riešenie všetkých bezpečnostných problémov, ak existujú, spojené s jej používaním. Od používateľa tejto normy sa vyžaduje, aby pred jej použitím zaviedol vhodné bezpečnostné, zdravotné a environmentálne postupy a určil použiteľnosť regulačných obmedzení.

Táto medzinárodná norma bola vyvinutá v súlade s medzinárodne uznávanými zásadami normalizácie ustanovenými v rozhodnutí o zásadách pre tvorbu medzinárodných noriem, návodov a odporúčaní, ktoré zverejnil Výbor pre technické prekážky obchodu Svetovej obchodnej organizácie.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Axiálne napätie (inžinierske axiálne napätie) je definované ako zmena dĺžky delená pôvodnou dĺžkou.
• Šmykové napätie sa vzťahuje na technické šmykové napätie vyplývajúce z aplikácie torzného momentu na valcovú vzorku. Takéto torzné šmykové napätie je jednoduchý šmyk a šmykový posun je definovaný podobne ako axiálne napätie.
• Pomer amplitúdy dvojosovej deformácie Pri skúške osovej a torznej únavy je pomer amplitúdy dvojosovej deformácie definovaný ako pomer amplitúdy šmykovej deformácie k amplitúde axiálnej deformácie.
• Fázovanie medzi axiálnym a šmykovým napätím Pri testovaní axiálnej torznej únavy je fázovanie definované ako fázový uhol medzi priebehom axiálneho napätia a priebehom šmykového napätia. Tieto dva priebehy musia byť rovnakého typu, napríklad obe trojuholníkové alebo obe sínusové.
• Šmykové napätie sa vzťahuje na inžinierske šmykové napätie pôsobiace v ortogonálnych tangenciálnych a axiálnych smeroch meracieho úseku a je výsledkom torzného momentu aplikovaného na tenkostennú rúrkovú vzorku. Šmykové napätie, rovnako ako šmykové napätie, je vždy najväčšie pri vonkajšom priemere. V podmienkach elastického zaťaženia sa šmykové napätie tiež mení lineárne pozdĺž tenkej steny rúrkovej vzorky. Avšak v podmienkach elasto-plastického zaťaženia má šmykové napätie tendenciu meniť sa nelineárne. Väčšina skúšok axiálnej torznej únavy s riadeným namáhaním sa vykonáva v podmienkach elasto-plastického zaťaženia. Preto sa odporúča predpoklad rovnomerne rozloženého šmykového napätia.

Viacosové sily majú tendenciu vytvárať mechanizmy deformácie a poškodenia, ktoré sú často úplne odlišné a jedinečné od tých, ktoré sa vyskytujú pri jednoduchom jednoosovom zaťažení. Keďže väčšina strojárskych komponentov je vystavená cyklickým viacosovým silám, je potrebné charakterizovať deformačné a únavové správanie materiálov v tomto režime. Takáto charakterizácia umožňuje spoľahlivú predpoveď únavovej životnosti mnohých konštrukčných komponentov. Axiálno-torzné zaťaženie je jedným z možných viacosových silových systémov a je v podstate dvojosovým typom zaťaženia. Tenkostenné rúrkové vzorky vystavené axiálnemu torznému zaťaženiu možno použiť na preskúmanie správania materiálov v dvoch zo štyroch kvadrantov v hlavných poliach napätia alebo deformácie. Axiálne torzné zaťaženie je vhodnejšie ako dvojosové zaťaženie v rovine, pretože stav napätia v tenkostenných rúrkových vzorkách je konštantný a dobre známy v celom skúšobnom úseku. Táto aplikácia je užitočná pri generovaní údajov o únavovej životnosti a cyklickej deformácii homogénnych materiálov pri axiálnom, torznom a kombinovanom axiálnom a torznom zaťažení vo fáze a mimo fázy.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych sektoroch naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením spĺňa štandardné postupy ASTM E2207-15 pre ťahom riadené axiálne torzné únavové testovanie so vzorkami tenkostenných rúr“. Poskytuje tiež definované testovacie služby.