Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα υλικά ανταποκρίνονται στα φορτία είναι απαραίτητη για τη μηχανική για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια και η αντοχή. Διαφορετικά υλικά παρουσιάζουν διάφορες λειτουργίες αποτυχίας όταν υποβάλλονται σε στρες, πίεση, ή άλλες δυνάμεις.

Τύποι λειτουργιών αστοχίας

Τα υλικά μπορεί να αποτύχουν με διάφορους τρόπους ανάλογα με τις ιδιότητές τους και τον τύπο του φορτίου που εφαρμόζεται. Οι συνήθεις τρόποι αποτυχίας περιλαμβάνουν κάταγμα, απόδοση, κόπωση και κάμψη.

Κατάγματα και Brittle Αποτυχία

Τα υλικά που είναι εύθραυστα, όπως το γυαλί ή ο χυτοσίδηρος, είναι επιρρεπή σε αυτή τη λειτουργία αποτυχίας. Συνήθως προκύπτει από την διάδοση ρωγμών που ξεκινά από συγκεντρώσεις στρες ή ελαττώματα μέσα στο υλικό.

Αποτυχία και Αποτυχία του Δυναμικού

Η βλάβη του λιθίου περιλαμβάνει σημαντική πλαστική παραμόρφωση πριν από το σπάσιμο. Τα μέταλλα όπως ο χάλυβας συχνά παρουσιάζουν απόδοση, όπου παραμορφώνονται μόνιμα υπό πίεση. Αυτή η λειτουργία αστοχίας παρέχει προειδοποιητικά σημάδια, όπως επιμήκυνση ή αγκίστρωση, πριν από την τελική αποτυχία.

Κόπωση και Μπάκλινγκ

Κόπωση εμφανίζεται μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους φόρτωσης και εκφόρτωσης, που οδηγεί σε αύξηση ρωγμών με την πάροδο του χρόνου. Buckling είναι μια κατάσταση αποτυχίας σε λεπτές δομές που υπόκεινται σε συμπιεστικά φορτία, προκαλώντας ξαφνική πλευρική εκτροπή. Και οι δύο τρόποι μπορούν να υπονομεύσουν τη δομική ακεραιότητα, αν δεν διαχειριστεί σωστά.