Sự mệt mỏi và gãy xương là những điểm quan trọng trong thiết kế và phân tích của hệ thống cơ khí, hiểu cách vật liệu phản ứng với việc tải và tập trung nhiều lần và căng thẳng giúp ngăn ngừa thất bại và kéo dài tuổi thọ của các thành phần.

Cơ bản của sự mệt mỏi vật chất

Những vật chất này có thể bị mệt mỏi khi một thành phần bị căng thẳng chu kỳ theo thời gian, và những vật chất này có thể gây ra những tổn thương vi sinh tích, cuối cùng dẫn đến sự kết hợp và phát triển.

Sự thất bại do mệt mỏi thường xảy ra ở mức độ căng thẳng cao hơn so với độ bền của vật chất.

Nguyên tắc cơ khí

Cơ học vi mô nghiên cứu hành vi của các vết nứt trong vật liệu giúp dự đoán sự phát triển của các vết nứt và các điều kiện mà chúng sẽ gây ra thất bại.

Tham số chủ yếu trong cơ học gãy là yếu tố cường độ stress, mà định lượng trạng thái căng thẳng gần một đầu nứt. Khi yếu tố này vượt quá giá trị quan trọng, sự lây lan crack nhanh xảy ra.

Hành động vật chất bị căng thẳng

Vật liệu có thể phản ứng khác với sự căng thẳng tùy thuộc vào tính chất của chúng.

Hiểu được những hành vi này là thiết yếu để chọn những vật liệu thích hợp và thiết kế các thành phần để chống lại sự mệt mỏi và những nguy cơ gãy xương.

Những biện pháp ngăn chặn

  • Thiết kế cho việc phân phối stress đồng nhất
  • Dùng vật liệu có sức lực rất cao
  • Kiểm tra thường xuyên các vết nứt
  • Áp dụng các phương pháp điều trị bề mặt để giảm sự tập trung căng thẳng