التعب والتعب وكسر المكونات المعدنية

2022-08-09

يعد كسر التعب أحد الأشكال الرئيسية لكسر المكونات المعدنية. منذ نشر عمل Wöhler الكلاسيكي حول الكلال، تمت دراسة خصائص الكلال للمواد المختلفة عند اختبارها تحت أحمال مختلفة وظروف بيئية مختلفة بشكل كامل. على الرغم من أن معظم المهندسين والمصممين لاحظوا مشاكل التعب، وتراكم كمية كبيرة من البيانات التجريبية، إلا أنه لا يزال هناك العديد من المعدات والآلات التي تعاني من كسور التعب.
هناك العديد من أشكال فشل كسر الكلال للأجزاء الميكانيكية:
* وفقًا للأشكال المختلفة للأحمال المتناوبة، يمكن تقسيمها إلى: إجهاد التوتر والضغط، تعب الانحناء، تعب الالتواء، تعب التلامس، تعب الاهتزاز، وما إلى ذلك؛
* وفقًا لحجم الدورات الإجمالية لكسر التعب (Nf)، يمكن تقسيمها إلى: تعب الدورة العالية (Nf>10⁵) وتعب الدورة المنخفضة (Nf<10⁴)؛
* وفقًا لدرجة الحرارة والظروف المتوسطة للأجزاء الموجودة في الخدمة، يمكن تقسيمها إلى: تعب ميكانيكي (درجة الحرارة العادية، تعب في الهواء)، تعب درجة حرارة عالية، تعب درجة حرارة منخفضة، تعب بارد وحراري، تعب التآكل.
ولكن هناك شكلين أساسيين فقط، وهما إجهاد القص الناجم عن إجهاد القص وإجهاد الكسر الطبيعي الناجم عن الإجهاد العادي. الأشكال الأخرى من كسر التعب هي مركب من هذين الشكلين الأساسيين في ظل ظروف مختلفة.
كسور العديد من أجزاء العمود هي في الغالب كسور إجهاد انحناء دوراني. أثناء كسر إجهاد الانحناء الدوراني، تظهر منطقة مصدر التعب بشكل عام على السطح، ولكن لا يوجد موقع ثابت، ويمكن أن يكون عدد مصادر التعب واحدًا أو أكثر. يتم دائمًا عكس المواضع النسبية لمنطقة مصدر التعب ومنطقة الكسر الأخيرة دائمًا بزاوية نسبة إلى اتجاه دوران العمود. من هذا، يمكن استنتاج اتجاه دوران العمود من الموضع النسبي لمنطقة مصدر التعب ومنطقة الكسر الأخير.
عندما يكون هناك تركيز إجهاد كبير على سطح العمود، يمكن أن تظهر مناطق متعددة لمصدر التعب. عند هذه النقطة، ستنتقل منطقة الكسر الأخيرة إلى داخل العمود.