En la ciencia material, la fatiga es el progresista y el daño estructural localizado que ocurre cuando un material se sujeta al cargamento cíclico. Los valores máximos de la tensión son menos que el último límite de la tensión extensible, y pueden estar debajo del límite de la tensión de producción del material.

Características de las fallos de cansancio

que el proceso comienza con los movimientos de la dislocación, formando eventual las vendas de resbalón persistentes que grietas cortas nucleadas.
La fatiga es un proceso estocástico, demostrando a menudo la considerable dispersión incluso en ambientes controlados.
Cuanto mayor es la tensión aplicada, más corta es la vida.
La dispersión de la vida de fatiga tiende a aumentar por vidas de fatiga más largas.
El daño es acumulativo. Los materiales no se recuperan cuando están reclinados.
La vida de fatiga es influenciada por una variedad de factores, tales como temperatura, final de la superficie, presencia de que oxida o los productos químicos inertes, tensiones residuales, contacto ( que se preocupa ), etc.
Algunos materiales (e., un poco de acero y aleaciones Titanium ) exhiben un límite de fatiga teórico debajo de el cual continuó el cargamento no llevan a la falta.
Estos últimos años, los investigadores (véase por ejemplo el trabajo de Bathias, de Murakami, y de Stanzl-Tschegg) han encontrado que las faltas ocurren debajo del límite de fatiga teórico en las vidas de fatiga muy altas (10⁹ a los ciclos 10¹⁰). Una técnica ultrasónica de la resonancia se utiliza en estos experimentos con frecuencias alrededor 10-20 kilociclos.
La fuerza de alta fatiga de ciclo (sobre 10³ a los ciclos 10⁸) se puede describir por parámetros basados tensión. Un aparejo de prueba carga-controlado, servo-hidráulico es de uso general en estas pruebas, con frecuencias de alrededor 20-50 hertzios.
La fatiga de ciclo baja (típicamente menos que los ciclos 10³) se asocia a plasticidad extensa, así un parámetro basado tensión se debe utilizar para la predicción de la vida de fatiga. La prueba se conduce con amplitudes de tensión constantes en 1-5 hertzios.

Cronología de la historia temprana de la fatiga

1837: El Wilhelm Albert publica el primer artículo sobre fatiga. Él ideó una máquina de la prueba para las cadenas del transportador usadas en las minas de Clausthal .
1839: El Jean-Vencedor Poncelet describe los metales como siendo cansado en sus conferencias en la escuela militar en el Metz .
1842: El Guillermo Juan Macquorn Rankine reconoce la importancia de las concentraciones de tensión en su investigación de las faltas del árbol del ferrocarril . El desplome de tren de Versalles fue causado por fatiga del árbol.
1843: Informes de José Glynn sobre la fatiga del árbol en oferta locomotora (véase la imagen en la derecha). Él identifica la chavetera como el origen crack.
1848: Informe ferroviario uno del inspectorado de las primeras faltas del neumático, probablemente de un agujero de remache en pisada de la rueda ferroviaria del carro. Era probable una fallo de cansancio.
1849: El Eaton Hodgkinson es concedido a la pequeña suma del dinero para divulgar al parlamento BRITÁNICO en su trabajo en el que comprueba por el experimento directo, los efectos de cambios continuos de la carga sobre las estructuras del hierro y en qué medida podrían ser cargados sin peligro a su última seguridad .
1854: Informes de Braithwaite sobre fallos y monedas de cansancio comunes del servicio la fatiga término.
1860: Prueba sistemática de la fatiga emprendida por el Guillermo Fairbairn del sir y el agosto Wöhler .
1870: Wöhler resume su trabajo sobre los árboles del ferrocarril. Él concluye que la gama de tensión cíclica es más importante que la tensión máxima e introduce el concepto del límite de resistencia del . Sin embargo, no se recomienda porque un agujero representa un factor de la concentración de tensión de cerca de 2. Hay así la posibilidad de una nueva grieta que comienza en el lado del agujero. Es siempre lejos mejor substituir la parte agrietada enteramente. Varios desastres han sido causados por reparaciones remendadas a las estructuras agrietadas, tales como JAL 123 .

Cambio material

Los cambios en los materiales usados en piezas pueden también mejorar vida de fatiga. Las piezas se pueden hacer de una mejor fatiga clasificada metals por ejemplo. Terminar el reemplazo y el reajuste de piezas puede también reducir si no elimina problemas de la fatiga. Así las láminas del rotor del helicóptero y los propulsores en metal están siendo substituidos por equivalentes compuestos . Son más costosas, pero el coste adicional es compensado amplio por su mayor integridad, puesto que la pérdida de una lámina de rotor lleva generalmente para sumar la pérdida de los aviones. Una discusión similar se ha hecho para el reemplazo de los fuselages, de las alas y de las colas del metal de aviones.

Fallos de cansancio infames

Desplome de tren de Versalles

El el 8 de mayo, 1842 uno de los trenes que llevan a juerguistas en su vuelta Versalles al París, atestiguando las celebraciones del cumpleaños Louis Felipe del fuego de, hecho descarrilar y cogida. Aunque la conflagración resultante mutiló a muertos más allá del reconocimiento o de la enumeración, se estima que 53 fallecieron y alrededor 40 fueron dañados seriamente.

El descarrilamiento había sido el resultado de un árbol locomotor quebrado . La investigación de de Rankine de árboles quebrados en Gran Bretaña destacó la importancia de la concentración de tensión, y el mecanismo del crecimiento crack con el cargamento repetido.

De Havilland Comet

La fatiga de metal vino fuerte al aviso de los ingenieros de los aviones en el 1954 después de que tres aviones de pasajeros de De Havilland Comet hubieran adaptado para arriba mid-air y se hubieran estrellado dentro de un solo año. Los investigadores del establecimiento real de los aviones en el Farnborough en el Inglaterra dijeron a investigación pública que las esquinas del sostenido alrededor de las aberturas de la ventana del plano (realmente la ventana delantera de la antena del alimentador de originales en la azotea) actuaban como sitios de la iniciación para las grietas. La piel de los aviones era también demasiado fina, y las grietas de tensiones de la fabricación estaban presentes en las esquinas. Todas las ventanas de los aviones fueron reajustadas inmediatamente con las esquinas redondeadas.

Otros

Las naves de libertad durante la Segunda Guerra Mundial
Volcar Alexander Kielland de la plataforma petrolera
Vuelo 232 de United Airlines, vuelo 123 de Japan Airlines, vuelo 611 de las líneas aéreas de China, y vuelo 243 de Aloha Airlines
El desastre de la melaza de Boston se ha atribuido a una fallo de cansancio
El desastre (desplome del tren de Eschede 1998 de un tren de InterCityExpress ).

Ver también

Ingeniería forense
Mecánicos de la fractura
Seguridad aérea
Falta estructural
Ciencia material
Tratamiento ultrasónico del impacto
que martilla
Choque (mecánicos)
Fatiga de corrosión
Vibración
Embedment

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Zenithic

Robert Cobert

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