Müdigkeit

Ermüdung tritt auf, wenn die Materialien unter wiederholten Belastungen über Tausende oder Millionen von Zyklen bei einem Spannungsniveau reißen, das weit unter der Bruchfestigkeit des Materials liegt.

Das Ermüdungsversagen weist eine Sprödigkeit auf, selbst bei normalerweise duktilen Materialien.

Ermüdung kann durch schwankende Lasten entstehen, wie z. B. kontinuierliches Biegen von dünnen Stahlstangen oder Drähten an der gleichen Stelle oder Vibrationen, die durch unwuchtige Pumpenlaufräder erzeugt werden.

Das Diagramm "Spannung in Abhängigkeit von der Anzahl der Belastungszyklen" für Stahl zeigt, dass Anwendungen mit hoher Beanspruchung weniger Zyklen erfordern, um einen Bruch zu verursachen. Mit abnehmender maximaler Belastung nimmt jedoch die Anzahl der Zyklen zu, die für einen Bruch erforderlich sind.

Das Belastungsniveau sinkt bis zur Dauerfestigkeitsgrenze, an der es auch bei unendlich vielen Belastungszyklen nicht zu einem Ausfall kommt.

Bei Nichteisenmetallen wie Aluminium nimmt die Versagensspannung mit zunehmender Belastungszyklen ab.

Ermüdungsversagen beginnt oft bei mikroskopisch kleinen Unvollkommenheiten und nimmt zu, bis das Material unter Belastung versagt. Die Oberflächenbedingungen wirken sich erheblich auf die Lebensdauer aus, da sich die bearbeiteten Proben als langlebiger erweisen.