مقالات مهندسی - مقالات مهندسی مکانیک -
انواع آسیب در فلزات
85+
ارسال شده در پنجشنبه 10 بهمن 1398

مقدمه

شروع و رشد آسیب در فلزات به عوامل مختلفی مانند نوع ماده، نوع بارگذاری و دما بستگی دارد. تاکنون مدل‌های گوناگونی برای آسیب ارایه شده است که می‌توان به آسیب ترد، آسیب نرم، آسیب خزشی، آسیب خستگی کم‌چرخه و آسیب خستگی پرچرخه اشاره نمود.

آسیب ترد یا شبه‌ترد

در صورتی که رشد وگسترش ترک‌ها با کرنش پلاستیک قابل توجهی همراه نباشد آسیب را ترد می‌گویند؛ به عنوان مثال زمانی که کرنش‌های پلاستیک از مرتبه کرنش‌های الاستیک باشند. نمونه‌ای از این حالت در شکل زیر مشاهده می‌شود.


آسیب ترد یا شبه‌ترد

آسیب نرم

بر خلاف آسیب ترد، آسیب نرم زمانی رخ می‌دهد که گسترش آسیب همراه با تغییر شکل پلاستیک قابل ملاحظه‌ای باشد. این پدیده به واسطه رشد و به هم پیوستن حفره‌ها در اثر تغییر شکل پلاستیک به‌وجود می‌آید، نمونه‌ای از این پدیده در فلزاتی رخ می‌دهد که کرنش‌های پلاستیک زیادی را در دمای پایین تجربه می کنند (شکل ۳-۲).


آسیب نرم

آسیب خزشی

هنگامی که ماده در دمای بالا، مثلا بالای یک سوم دمای ذوب، تحت بارگذاری قرار گیرد، ممکن است تحت تنش ثابت دارای تغییر شکل گردد. در این حالت وقتی کرنش به اندازه‌ی کافی بزرگ شود، گسستگی‌ درون‌دانه‌ای اتفاق می افتد که منجر به پدیده آسیب و افزایش نرخ کرنش خزشی می‌شود. برای مواد نرم، تغییرات آسیب خزشی همانند تغییرات کرنش ویسکوپلاستیک است (شکل ۳-۳).


آسیب خزشی

آسیب خستگی کم‌چرخه

هنگامی که ماده تحت بارگذاری دوره‌ای با مقادیر قابل توجه تنش و کرنش قرار می‌گیرد، آسیب پس از یک تاخیر ناشی از جوانه‌زنی و رشد ریزترک‌ها همراه با کرنش‌های پلاستیک دوره‌ای شروع به رشد می‌کند. به علت مقادیر زیاد تنش‌ها معمولا خستگی کم‌چرخه در تعداد دوره‌های بارگذاری کم رخ می‌دهد (شکل ۳-۴).


آسیب خستگی کم‌چرخه

آسیب خستگی پر‌چرخه

این آسیب هنگامی رخ می‌دهد که ماده در معرض بارگذاری دوره‌ای با مقادیر تنش کمتر از حد تسلیم قرار می‌گیرد. چنین آسیبی در تعداد دوره‌های بارگذاری زیاد رخ می‌دهد(شکل ۳-۵).


آسیب خستگی پر‌چرخه

به کمک تئوری آسیب می‌توان مواد مختلف را تحت بارگذاری‌های متفاوت مدل‌سازی نمود. مدل‌‌های مختلف رشد آسیب امکان مدل‌سازی رفتار ماده را تحت شرایط مختلف میسر می‌سازند. با آگاهی از تاریخچه تنش و کرنش و انتگرال‌گیری از معادلات متشکله ماده با شرایط مرزی مناسب می‌توان رفتار حاکم بر رشد آسیب در ماده تا شکل‌گیری ترک‌های ماکروسکوپی و زمان متناظر آن را محاسبه نمود. امروزه مکانیک آسیب به عنوان ابزاری مناسب و قوی برای طراحی و تخمین عمر سازه‌ها به‌کار می‌رود.

>

نظرات

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی

نمونه پروژه های آماده

دریافت آنی
پشتیبانی 24 ساعته
درگاه پرداخت آنلاین
امکان دریافت مجدد
دارای نماد اعتماد