הבנת האופן שבו חומרים מגיבים לעומסים היא חיונית בהנדסה כדי להבטיח בטיחות ועמידות. חומרים שונים מציגים מצבי כישלונ שונים כאשר הם חשופים ללחץ, למתח או לכוחות אחרים, הכרה במצבי כישלונות אלה מסייעת למהנדסים המסוגלים לעמוד בדרישות התפעוליות ולמנוע כשלים קטסטרופליים.

מצבי כישלון

חומרים יכולים להיכשל בכמה דרכים בהתאם לתכונות שלהם ואת סוג של עומס יישומי.מצבי כישלונ נפוצים כוללים שבר, תשואות, עייפות, ו buckling.כל מצב מצביע על מנגנון אחר שבו חומר מאבד את יכולת העומס שלו.

כישלון וכישלון אכזרי

מתרחשת כאשר חומר פורץ פתאום ללא עיוות משמעותי.חומרי בריטל, כגון זכוכית או ברזל יצוקה, נוטים למצב כישלון זה.זה בדרך כלל תוצאה של קידוד החל על ידי ריכוזים או פגמים בתוך החומר.

כישלון דוקטרי והפסד

כשל דוקטיל כרוך בעיוות פלסטי משמעותי לפני ששבר. מתכת כמו פלדה לעתים קרובות להציג התשואות, שם הם מתפרסים לצמיתות תחת לחץ.מצב כישלון זה מספק סימני אזהרה, כגון אורך או צוואר, לפני כישלון מוחלט.

עייפות ו Buckling

כשל שומני מתרחש לאחר טעינה חוזרת מחזורי עומס, המוביל לנפץ צמיחה לאורך זמן. Buckling הוא מצב כשל במבנים מזחלים חשופים לעומסים דחוסים, מה שגורם לחשיבה מאוחרת פתאומית.שני המצבים יכולים לפשרה יושרה מבנית אם לא מנוהל כראוי.