أخبار الشركة عن ما هو التعب المعدني؟

ما هو التعب المعدني؟

يعتبر التعب المعدني من أدق أنواع حالات فشل المعادن ، وأحد أخطرها.على الرغم من أن فشل المعدن يمكن أن يحدث بسبب أحمال الشد المفرطة وأحمال القص وأحمال الصدمات ، على سبيل المثال لا الحصر ، فإن التعب المعدني هو نوع من الفشل يمكن أن يمر دون أن يلاحظه أحد حتى النقطة التي فات الأوان.

ما هو تعب المعادن؟

يحدث التعب المعدني عندما تضعف الأجزاء المعدنية بسبب الضغوط المتكررة.للإجهاد بالمعادن ثلاث مراحل:

المرحلة الأولى: بعد قدر معين من دورات التحميل ، تبدأ الشقوق الدقيقة بالتشكل على المعدن أثناء عملية إجهاد المعدن.تميل الشقوق الدقيقة إلى التكوّن حول السمات الهندسية التي تركز على الإجهاد مثل الحواف.يمكن أن يكون الضغط المطلوب لإنشاء هذه التشققات الدقيقة أقل من قوة الشد القصوى وينتج قوة شد المعدن.

المرحلة الثانية: استمر الضغط على هذه الشقوق الدقيقة من خلال التحميل الدوري ، مما أدى إلى زيادة حجمها.

المرحلة الثالثة: في نهاية المطاف ، تصل الشقوق الدقيقة المتضخمة إلى حجم تكون فيه الضغوط كافية لإحداث انتشار سريع للشقوق ، مما يؤدي إلى فشل المعدن.سيكون سطح الشق مختلفًا في المظهر اعتمادًا على نوع المعدن وقوة شد المعدن.

قوة التعب المعدنية

من أجل إيقاف حالات فشل إجهاد المعادن ، من المهم أن نفهم كيف تؤثر خصائص المعدن على قدرته على مقاومة التعب.وأكثرها وضوحًا وأهمية هي قوة إجهاد المعدن.يتم قياس قوة التعب من خلال اختبار التعب ، وهي مجموعة من طرق التقييم التي تقوم بتشغيل عينات المواد ذات الحجم والشكل المحددين من خلال دورات متكررة لمستوى إجهاد معين.يتم إجراء ذلك للعديد من مستويات الإجهاد ، ويتم رسم رسم بياني يوضح عدد الدورات ، عند مستوى إجهاد معين يمكن للمادة أن تتحمله دون حدوث كسر.يعد التعرف على قوة إجهاد المعدن أمرًا مهمًا للغاية لتجنب فشل التعب المعدني.

التطبيقات الشائعة المعرضة لخطر تعطل المعادن

يجب أن يؤخذ إرهاق المعادن في الاعتبار لجميع التطبيقات.ومع ذلك ، هناك العديد من المكونات والهياكل المعرضة بشكل خاص لخطر تعطل المعادن.تتضمن أمثلة بعض هذه:

الجسور

معدات تعليق السيارات

معدات ختم المعادن

أجزاء جسم الطائرة

أجزاء عالية الاهتزاز

أثاث

كيفية منع التعب المعدني

التعب المعدني ظاهرة يمكن التقليل منها أو تجنبها كليًا باعتبارات هندسية مناسبة.تتمثل إحدى الطرق الرئيسية لمنع إجهاد المعادن في إجراء تحليل كلال برمجي على تصميمات المكونات أو الهيكل.من خلال إجراء التحليل وتكرار عملية التصميم في كل مرة ، يمكن تجنب حدوث عطل في المعدن.على سبيل المثال ، يمكن أن يكشف تحليل البرامج عن منطقة معرضة لأحمال إجهاد كبيرة.إذا كان هذا بالقرب من ميزة هندسية مثل ثقب ، فقد يكون من الممكن نقل الثقب إلى مكان آخر.أيضًا ، يمكن أن تركز إعادة التصميم الضغوط على منطقة ستكون أقل عرضة لفشل التعب المعدني.

هناك طريقة أخرى لمنع إجهاد المعدن من خلال اختيار المواد المناسبة.المواد المختلفة لها قوة إجهاد مختلفة.على سبيل المثال ، يمكن للفولاذ أن يتحمل عادةً كميات أكبر من دورات الإجهاد أكثر من علبة الألمنيوم.من خلال تحديد قوة إجهاد المادة وتقييم كيفية تطابق ذلك مع التطبيق ، يمكن تجنب فشل التعب المعدني.