धातु घटकों की थकान और थकान फ्रैक्चर

2022-08-09

थकान फ्रैक्चर धातु घटकों के फ्रैक्चर के मुख्य रूपों में से एक है। वोहलर के क्लासिक थकान कार्य के प्रकाशन के बाद से, विभिन्न भार और पर्यावरणीय परिस्थितियों में परीक्षण किए जाने पर विभिन्न सामग्रियों की थकान गुणों का पूरी तरह से अध्ययन किया गया है। यद्यपि अधिकांश इंजीनियरों और डिजाइनरों द्वारा थकान की समस्याओं पर ध्यान दिया गया है, और बड़ी मात्रा में प्रयोगात्मक डेटा जमा किया गया है, फिर भी कई उपकरण और मशीनें हैं जो थकान फ्रैक्चर से पीड़ित हैं।
यांत्रिक भागों की थकान फ्रैक्चर विफलता के कई रूप हैं:
*वैकल्पिक भार के विभिन्न रूपों के अनुसार, इसे निम्न में विभाजित किया जा सकता है: तनाव और संपीड़न थकान, झुकने वाली थकान, मरोड़ वाली थकान, संपर्क थकान, कंपन थकान, आदि;
*थकान फ्रैक्चर (एनएफ) के कुल चक्रों के आकार के अनुसार, इसे निम्न में विभाजित किया जा सकता है: उच्च चक्र थकान (एनएफ>10⁵) और कम चक्र थकान (एनएफ<10⁴);
*सेवा में भागों के तापमान और मध्यम स्थितियों के अनुसार, इसे विभाजित किया जा सकता है: यांत्रिक थकान (सामान्य तापमान, हवा में थकान), उच्च तापमान थकान, कम तापमान थकान, ठंड और गर्मी थकान और संक्षारण थकान।
लेकिन इसके केवल दो मूल रूप हैं, अर्थात्, कतरनी तनाव के कारण होने वाली कतरनी थकान और सामान्य तनाव के कारण होने वाली सामान्य फ्रैक्चर थकान। थकान फ्रैक्चर के अन्य रूप विभिन्न परिस्थितियों में इन दो मूल रूपों का सम्मिश्रण हैं।
कई शाफ्ट भागों के फ्रैक्चर ज्यादातर घूर्णी झुकने वाले थकान फ्रैक्चर होते हैं। घूर्णी झुकने वाले थकान फ्रैक्चर के दौरान, थकान स्रोत क्षेत्र आम तौर पर सतह पर दिखाई देता है, लेकिन कोई निश्चित स्थान नहीं होता है, और थकान स्रोतों की संख्या एक या अधिक हो सकती है। थकान स्रोत क्षेत्र और अंतिम फ्रैक्चर क्षेत्र की सापेक्ष स्थिति आम तौर पर शाफ्ट के घूर्णन की दिशा के सापेक्ष एक कोण से उलट होती है। इससे, शाफ्ट की घूर्णन दिशा थकान स्रोत क्षेत्र और अंतिम फ्रैक्चर क्षेत्र की सापेक्ष स्थिति से निकाली जा सकती है।
जब शाफ्ट की सतह पर एक बड़ी तनाव सांद्रता होती है, तो कई थकान स्रोत क्षेत्र दिखाई दे सकते हैं। इस बिंदु पर अंतिम फ्रैक्चर क्षेत्र शाफ्ट के अंदर चला जाएगा।