Desgaste abrasivo

Versagensbewertungs-Diagramm

El desgaste abrasivo o abrasión se refiere a la pérdida de material causada, entre otras cosas, por la acción mecánica de un agente de fricción o por un medio fluido. También se le llama desgaste por estriación. Las partículas se han separado del material durante este proceso llamado frotamiento.

Durante el desgaste abrasivo, los picos ásperos de un agente de fricción penetran en las capas superficiales de otro. De manera alternativa, las partículas duras de un intermediario (lubricante) penetran en las capas superficiales de ambos agentes de fricción. Esto resulta en un microastillado, rallado o estriado.

Para prevenir la abrasión, se debe asegurar en la etapa de diseño que se use una combinación adecuada de materiales. Los metales son menos susceptibles al desgaste por abrasión cuando se combinan con cerámica o plástico en lugar de otro metal. Sin embargo, el desgaste erosivo también se puede reducir cuando los agentes de fricción metálicos muestran una relación de resistencia a la tenacidad favorable. El desgaste causado por frotamiento en el lubricante se puede prevenir usando la tecnología de filtro adecuada, llevando a cabo revisiones regulares y reemplazando el lubricante.

La hidroabrasión es el desgaste abrasivo causado por los sólidos transportados en un líquido que fluye. Este tipo de abrasión prevalece particularmente en tuberías, bombas y agitadores para suspensiones que contienen sólidos.

Versagensbewertungs-Diagramm

Versagensbewertungs-Diagramm

Das Versagensbewertungs-Diagramm ist ein Hilfsmittel zur Bewertung der Sicherheit von Bauteilen. Es wird auch Zwei-Kriterien-Methode genannt, da es das Verhalten bei Versagen durch plastische Überbelastung mit dem Verhalten bei Versagen durch Sprödbruch zusammenfasst.

In diesem Diagramm verläuft eine Grenzkurve ${{K}_{r}}$ in Abhängigkeit zu dem Plastifizierungsgrad ${{L}_{r}}$. Der Plastifizierungsgrad ${{L}_{r}}$ist der Quotient aus Belastung $F$und der plastischen Grenzlast ${{F}_{e}}$. Die Grenzkurve beschreibt das Verhältnis aus dem linear elastischen Spannungsintensitätsfaktor $K$ und der Risszähigkeit ${{K}_{mat}}$.

Im unter der Kurve liegenden Bereich findet kein Versagen des Bauteils statt. Es ist dort sicher gegen Versagen. Dieser Bereich ist auf der x-Achse durch das Versagen bei plastischem Kollaps und auf der y-Achse durch das Versagen durch Sprödbruch begrenzt. Dazwischen befindet sich der Übergangsbereich zum elastisch-plastischen Versagen.

Failure assessment diagram

Failure assessment diagram

The failure assessment diagram (FAD) helps assess component safety. It is also called the two criteria method, because it covers the behaviour on failure due to both plastic overloading and brittle fracture.

In this diagram, the path of a limit curve ${{K}_{r}}$ reflects the degree of plasticisation ${{L}_{r}}$. This degree of plasticisation ${{L}_{r}}$is the quotient of the load $F$and the plastic limit load ${{F}_{e}}$. The limit curve depicts the ratio of linearly elastic stress intensity factor $K$ to fracture Toughness ${{K}_{mat}}$.

The component does not fail in the area below the curve. It is safe against failure in this area, which is delimited on the x-axis by failure due to plastic collapse and on the y-axis by failure due to brittle fracture. Between the two lies the elastic-plastic failure transition range.

失效评定曲线

失效评定曲线

失效评定曲线(FAD)有助于评估构件的安全性。也被称为双准法则，因为它既包括塑性过载导致的失效又包括脆性断裂导致的失效。

在曲线中，极限曲线 ${{K}_{r}}$ 反映了构件的增塑程度 ${{L}_{r}}$ 。增塑程度 ${{L}_{r}}$ 是载荷 $F$ 与塑性极限载荷 ${{F}_{e}}$ 的商。极限曲线是线弹性应力强度因子 $K$ 与断裂韧性 ${{K}_{mat}}$ 的比值。

构件在曲线下方区域内不会发生失效。这是个抵抗失效的区域，这个区域接近x轴上受到塑性破坏失效的限制，接近y轴上受到脆性断裂失效的限制。在两者之间是弹性失效-塑性失效过渡区。

失效评定曲线