Ostateczna porażka
W inżynierii mechanicznej ostateczna awaria opisuje pęknięcie materiału. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje uszkodzeń: pęknięcie i wyboczenie . Pęknięcie materiału występuje, gdy wewnętrzne lub zewnętrzne pęknięcie wydłuża szerokość lub długość materiału. W ostatecznej awarii spowoduje to jedno lub więcej pęknięć w materiale. Wyboczenie występuje, gdy do materiału przykładane są obciążenia ściskające i zamiast pękania materiał się wygina. Jest to niepożądane, ponieważ większość narzędzi zaprojektowanych jako proste będzie nieodpowiednia, jeśli będzie zakrzywiona. Jeśli wyboczenie będzie kontynuowane, spowoduje to naprężenie po zewnętrznej stronie zagięcia i ściskanie po stronie wewnętrznej, co może spowodować pęknięcie materiału.
W inżynierii istnieje wiele rodzajów awarii w zależności od zastosowania materiału. W wielu zastosowaniach maszyn każda zmiana części spowodowana uplastycznieniem spowoduje konieczność wymiany części maszyny. Chociaż to odkształcenie lub osłabienie materiału nie jest techniczną definicją ostatecznego uszkodzenia, element uległ awarii. W większości zastosowań technicznych części rzadko dopuszcza się do osiągnięcia ostatecznego punktu awarii lub pęknięcia, zamiast tego ze względów bezpieczeństwa są one usuwane przy pierwszych oznakach znacznego zużycia.
Istnieją dwa rodzaje pęknięć: kruche i ciągliwe. Każdy z tych typów uszkodzeń występuje w oparciu o plastyczność materiału . Zniszczenie kruche występuje przy niewielkim lub zerowym odkształceniu plastycznym przed pęknięciem. Przykładem tego może być rozciąganie glinianego garnka lub pręta, kiedy jest rozciągany, nie będzie się przewężał ani wydłużał, a jedynie pęknie na dwie lub więcej części. Podczas przykładania naprężenia rozciągającego do plastycznego materiału, zamiast natychmiastowego zerwania, materiał będzie się wydłużał. Materiał zacznie się równomiernie wydłużać, aż osiągnie granicę plastyczności punkt, wtedy materiał zacznie się marszczyć. Gdy wystąpi przewężenie, materiał zacznie się bardziej rozciągać w środku, a promień będzie się zmniejszał. Gdy to się rozpocznie, materiał wszedł w etap zwany odkształceniem plastycznym. Gdy materiał osiągnie swoją ostateczną wytrzymałość na rozciąganie, będzie się łatwiej wydłużał, aż do ostatecznego zniszczenia i pęknięcia.
Zobacz też
- Procesy produkcyjne materiałów inżynierskich, wydanie piąte