Page 22 - Стасишин Дисертація

22

руйнування, називають втомою [13], а властивість протистояти втомі –

витривалістю.

Попередні уявлення про втому металів було розроблено в 19 столітті протягом

промислової революція в Європі, коли часто виникали великі аварії локомотивів,

котлів тощо, які були спричинені циклічними навантаженнями. Першопрохідником

в цьому напрямі був Вільям Альберт. В 1837 р. він вперше опублікував статтю про

втому, у якій встановив співвідношення між циклічним навантаженням та міцністю

металу. Через два роки в 1839 р. Жан-Віктор Понселет, конструктор чавунних осей

для фрезерних коліс, офіційно використовував цей термін «втома» вперше в книзі з

механіки. У 1842 році поблизу Версаля сталася одна з найстрашніших залізничних

катастроф 19 століття, у якій розбився локомотив. Експертиза Вільяма Джона

Макорна Ранкіне з британських залізничних машин показала, що причиною

катастрофи стала розбита вісь, і що це крихке розтріскування по всьому діаметру.

Деякі піонерські роботи було проведено Августом Вьолер протягом 1860-1870 рр.

[14], коли він досліджував механізм відмови осі локомотива, застосовуючи керовані

цикли навантаження. Саме він ввів поняття «обертання-згинання» під час

випробування на втому, яке згодом призвело до розробки діаграми

напруження/обертання для оцінки тривалості втоми та витривалості або межі втоми

металу, що представляє межу втоми від рівня напружень, нижче якого компонент

мав би нескінченну або дуже високу втомлюваність. В 1886 році Йоганн Баушингер

написав першу роботу про циклічну поведінку напружених матеріалів. До кінця ХІХ

століття Гербер і Гудман досліджували вплив середнього стресу на параметри втоми

та запропонували спрощені теорії щодо «перевтоми». За використання цих теорій

дизайнери та інженери почали впроваджувати аналіз втоми у запроектовані

конструкції і змогли прогнозувати термін їх служби краще, ніж будь-коли раніше.

На початку ХХ століття, Дж. Юінг продемонстрував походження втоми на

мікроскопічному рівні – появи мікротріщини. У 1910 р. О.Х. Баскін визначив форму

типової кривої SN за допомогою тесту Велера. Згодом Л. Берстоу продовжив
подальше вивчення циклічного зміцнення та послаблення металів під час циклічних