إن الخلل هو التحلل البطيء والدائم للمواد التي تتعرض لضغط شديد على فترات طويلة، ولا سيما في درجات الحرارة المرتفعة، وهو عامل حاسم في تصميم وتشغيل عناصر الطائرات التي تعمل في ظروف حرارية عالية، ويساعد فهم السلوك المخيف في اختيار المواد المناسبة والتنبؤ بمدى عمرها في الخدمة.

أساسيات الخليط في المواد

ويحدث الخرق في المواد التي يتعرض فيها لمستويات الإجهاد تحت قوتها المطلقة من التوتر، ولكن على مدى فترات طويلة، وهذه العملية تعتمد على درجة الحرارة، وتتسارع درجات الحرارة فيها، وتنطوي عادة على ثلاث مراحل هي: المراحل الابتدائية والثانوية والمستوى الثالث، التي تتسم كل منها بارتفاع معدلات التشوه.

مواد الطائرات ذات المدار العالي

وتشمل المواد المستخدمة في مكونات الطائرات ذات التمرين العالي المتحركة السبيكات النيكلية والخطوط التيتانيومية والسرامات، وتختار هذه المواد لمقدرتها على تحمل الظروف القصوى مع الحفاظ على السلامة الميكانيكية، ومقاومة الخلق هي ملكية رئيسية لهذه المواد لضمان السلامة والدوام.

حساب الخرق العملي

ومن الطرق المشتركة لتقدير مدى الحياة المزروعة استخدام قانون نورتون - بايلي، الذي يتصل بمعدل الإجهاد ودرجات الحرارة:

ترجمة:

أين:

  • e ⁇ ] = معدل الزاحف
  • A = ثابت مادي
  • = الإجهاد المطبق
  • n = الإجهاد المكثف
  • Q] = طاقة النشوء
  • R] = ثابت عالمي للغاز
  • T = درجة الحرارة المطلقة

وبإدخال ثابتات المواد المعروفة وظروف التشغيل، يمكن للمهندسين تقدير معدل الزاحف والتنبؤ بمدى عمر المكونات تحت ظروف محددة من الإجهاد ودرجة الحرارة.