Koormusetsüklite

Koormusetsüklid on korduvad koormus- või pingevaheldused materjalis või konstruktsioonis. Need tekivad tihti igapäevases kasutuses, näiteks liikumise, vibratsiooni või koormustega seotud toimingute käigus. Koormusetsüklid võivad põhjustada väsimust ning lõpuks materjali või konstruktsiooni purunemise.

Väsimus tekib enamasti mikroskoopiliste restoote kriimude ja pooride arengu tõttu, kui materjal kogeb korduvaid koormuseid. Selle tulemuseks on krakkide initsiaal, nende edasine kasvu ning lõpuks täielik purunemine. Korraliku prognoosi jaoks eristatakse kõrge- ja madala tsüklilise väsimuse vahel: kõrge tsüklilise väsimuse puhul tekivad suurte tsüklite arvuga pingelaineid, mille amplituud on sageli madal; madala tsüklilise väsimuse puhul esinevad suuremad pingelises amplituudid suhteliselt väheste tsüklite vältel.

Disainis ja analüüsis kasutatakse tavaliselt S-N diagrammi, mis seob stressi amplituudi ja vajalike tsüklite arvu. Keskpinged ja pingemuutuste määr mõjutavad eluiga ning nõuavad korrigeerimist erinevate kriteeriumite, näiteks Goodman või Gerber tüüpi korrigeerimiste ning Mineri reegli abil. No-, kõrge- või segatähtsusega koormustega tegelemisel arvestatakse ka rezilliuse ja materjali mikroskoopiliste omadustega.

Väsimusteste viiakse läbi standardiseeritud katsetes, kasutades erinevaid koormusrežiime, nagu pöörlev paindumine või tõste-painutus. Tulemusi kasutatakse konstruktsioonide ja komponentide eluiga hindamiseks ning disainimudelite arendamiseks, et tagada ohutus ja töökindlus tööstuses, transpordis ja ehituses.