Birikimli Hasar Teorisi

Birikimli hasar teorisi, dayanıklılık limitinden yüksek bir alternatif gerilim içeren bir gerilim döngüsünün, ölçülebilir bir kalıcı hasara neden olacağını varsayar. Ayrıca bir dizi gerilim döngüsünün neden olduğu toplam hasarın, tek tek gerilim döngülerinin neden olduğu hasarların toplamına eşit olduğunu varsayar.

Doğrusal Hasar Kuralı

S-N eğrisinin, yorulma hasarının meydana gelmesi için S1 alternatif gerilim değerinde N1 döngü gerekeceğini belirttiğini varsayarsak teori her bir döngünün, yapı ömrünün 1/N1'ini tüketen bir D1 hasar faktörüne neden olduğunu bildirir.

Ayrıca, bir yapı S1 alternatif gerilim değerinde n1 döngüye ve S2 alternatif gerilim değerinde n2 döngüye maruz bırakılırsa, toplam hasar faktörü D şu şekilde hesaplanır:

D = (n1/N1 + n2/N2)

Burada N1, S1 koşulu altında hasara neden olmak için gereken döngü sayısıdır ve

N2, S2 koşulu altında hasara neden olmak için gereken döngü sayısıdır.

Bu kurala Doğrusal Hasar Kuralı veya Miner Kuralı adı verilir. Hasar faktörü (kullanım faktörü de denir), yapının tüketilen ömrünün oranını gösterir. 0,35'lik bir hasar faktörü, yapı ömrünün %35'inin tüketildiği anlamına gelir. Hasar faktörü 1,0'a ulaşınca yorulma kaynaklı hasar meydana gelir.

Doğrusal hasar kuralı, yük sırasının etkilerini göz önünde bulundurmaz. Başka bir deyişle, bir gerilim döngüsünün neden olduğu hasarı, yük geçmişi içindeki konumundan bağımsız olarak tahmin eder. Ayrıca, hasar birikimi hızının gerilim düzeyinden bağımsız olduğunu varsayar. Gözlemlenen davranışlar, çatlakların yüksek gerilim genliklerinde birkaç döngü içinde meydana geldiğini fakat düşük gerilim genliklerinde, çatlakların başlaması için neredeyse tüm ömrün harcandığını göstermektedir.

Etüt özelliklerinde yorulma olaylarının birbiriyle etkileşmediğini belirttiğinizde, doğrusal hasar kuralı basit formda kullanılır. Olaylar arasındaki etkileşimi rastgele değerine ayarladığınızda program, olay tepelerini birleştirerek hasarı değerlendirmek için ASME kodunu (ASME Kazan ve Basınç Kazanı Kuralları, Basım 1983 (ve sonrası), kısım III, Bölüm 1, Alt Bölüm NB) kullanır.