خستگی و دوام مواد سازه ای (S.S. Manson)

Fatigue and Durability of Structural Materials

S.S. Manson

شرح:

خستگی و دوام مواد سازه ای (S.S. Manson) : به شکست ماده در اثر اعمال نیروهای متناوب کمتر از استحکام نهایی و (اغلب) کمتر از حد تسلیم، خستگی گفته می شود. خستگی علت شکست زودهنگام بیشتر قطعه‌ها صنعتی است.خستگی بطور معمول همراه با جوانه‌زنی ترک در سطح قطعه یا نواحی تمرکز تنش و اشاعهٔ آن در ناحیهٔ تحت تنش بیشینه است.خستگی فلزات (Metals Fatigue) وقتی اتفاق می افتد که فلز تحت تنش تکراری یا نوسانی قرار گیرد که منجر به شکست ناگهانی قطعه می گردد. با پیشرفت صنعت و افزایش تعداد وسایلی از قبیل خودرو، هواپیما، کمپرسور، پمپ توربین و غیره که تحت بارگذاری تکراری و ارتعاشی هستند، خستگی بیشتر متداول شده و اکنون چنین برداشت می شود که عامل حداقل ۹۰ درصد شکست های ناشی از دلایل مکانیکی حین کار، خستگی باشد. شکست خستگی به شکست هایی که در شرایط بارگذاری دینامیک رخ می دهد، اطلاق می شود. هیچگونه تغییر واضحی در ساختار فلزی که به علت خستگی می شکند، وجود ندارد تا بتوان به عنوان مدرکی برای شناخت دلایل خستگی از آن استفاده کرد. مراحلی که در ایجاد خستگی نقش دارند :سخت شدن و نرم شدن، جوانه زنی ترک،رشد ترک، رشد سریع ترک و شکست است.مهمترین پارامتر برای طراحی قطعات فلزی، مقاومت در حالت کشسان است. ولی در سازه‌های اسکلت فلزی که تحت بارهای متناوب با تناوب بسیار زیاد قرار می‌گیرند، حتی تحت تنش‌هایی کوچک‌تر از مقاومت فلز، شکسته شده و بر اثر توسعه شکستگی، سازه تخریب می‌شود. این پدیده با نام خستگی یا فرسودگی شناخته می‌شود. خستگی عامل اصلی ایجاد ترک تحت بارهای متناوب است. بنابراین در سازه‌هایی مانند پل‌ها که تحت بارگذاری متناوب قرار دارند باید در طراحی قطعات آنها، معیار خستگی را نیز در نظر داشت. پدیده خستگی به نوع بار و تعداد چرخه آن و نیز به طور ویژه به خواص فولاد و مشخصات فیزیکی آن (از جمله ناپیوستگی در شکل مولکولی) بستگی دارد.ضرورت انجام تست خستگی : گسیختگی های مکانیکی ،زیانهای جانی و مالی بیشماری را در طول تاریخ برجای گذاشته است . گسیختگی های ناشی از بارگذاری تکراری که همان خستگی می باشد ، حداقل نیمی از این گسیختگی های مکانیکی را موجب گردیده است . اهمیت این گسیختگی های ناشی از خستگی قطعات،موجب میگردد تا یک مهندس طراح در تشخیص پارامترهای وابسته به مسئله خستگی بیشتر دقت کند . و این امر ممکن نیست مگر در سایه انجام آنالیزهای کامل خستگی که اگر چه درمراحل اولیه هزینه ساز باشد لیکن در دراز مدت « ارزانترین » محسوب میشود . و این همان ضرورت انجام تست خستگی میباشد .

قالب بندی:pdf

تعداد صفحات :۴۲۵

حجم :۱۷٫۳MB

لینک دانلود

  مشاهده مطالب مرتبط