Граничний стан

Що мається на увазі під поняттям «граничний стан»?

Граничний стан - це такий стан металу в будь-якому локальному об'ємі тіла (конструкції), для якого приймається, що при його досягненні має місце руйнування на макроскопічному рівні. Цей стан залежить від процесів, що призводять до руйнування. Ці процеси, перш за все, залежать від власти­востей матеріалу, режиму й інтенсивності навантаження, терміна наванта­ження, температури та напружено-деформованого стану в локальних об'ємах.

Які процеси мають місце при руйнуванні в результаті втомленості матеріалу?

Під терміном втомленість мається на увазі процес послідовного накопичення пошкоджень при повторно-змінному навантаженні, що призводить до виникнення тріщини, її розповсюдженню та руйнуванню. Виникнення тріщини є наслідком вичерпання пластичних можливостей матеріалу в якомусь об'ємі, поскільки при кожному циклі «навантаження-розвантаження» (при умові, що навантаження супроводжується пластич­ною деформацією, а розвантаження йде пружно) має місце формування залишкової пластичної деформації. Розглядають багатоциклову втом­леність (незначні напруження σ < σ_Т і велика кількість циклів до руйну­вання) і малоциклову втомленість (значні напруження σ ≈ σ_Т і мала кіль­кість циклів до руйнування).