طراحی ساختارهایی که در طول زمان تحمل می شوند نیازمند توجه دقیق از خواص مواد و پیکربندی های هندسی است. خرابی خستگی زمانی رخ می دهد که مواد در معرض بارگیری مکرر قرار می گیرند و منجر به شروع و تعادل این عوامل برای افزایش دوام و ایمنی می شود.

درک خستگی مادی

خستگی مواد تضعیف مواد ناشی از بارگذاری چرخه است. مواد مختلف دارای محدودیت های مختلف خستگی هستند که سطح استرس است که آنها می توانند به طور تئوری مقاومت در برابر تعداد نامحدود چرخه.انتخاب مواد با قدرت خستگی بالاتر می تواند طول عمر یک ساختار را گسترش دهد.

عدم تقارن ساختاری و تمرکز

شکل و طراحی یک اثر ساختاری که چگونه استرس ها توزیع می شوند.در گوشه های تیز، سوراخ ها و تغییرات ناگهانی در بخش های متقابل می توانند غلظت استرس ایجاد کنند که نقاط حساس تر به ترک های خستگی هستند.

تعادل بین ماده و هندسه

طراحی خستگی موثر شامل انتخاب مواد مناسب و طراحی هندسه است که غلظت استرس را به حداقل می رساند. ترکیب مواد با چربی بالا با اشکال بهینه شده می تواند به طور قابل توجهی دوام سازه های تحت بار های چرخه را بهبود بخشد.

  • انتخاب مواد با محدودیت های خستگی بالا
  • طراحی انتقال های نرم در هندسه
  • از گوشه های تیز و ناراحتی ها اجتناب کنید
  • استفاده از تجزیه و تحلیل عنصر محدود برای شناسایی نقاط قوت استرس
  • پیاده سازی درمان های سطحی برای کاهش شروع ترک