در طراحی یک قطعه یا سازه غالباً از مهندس خواسته می شود که امکان شکست و ازکارافتادگی را حداقل نماید در نتیجه این نکته دارای اهمیت است که مکانیزم های مختلف از کارافتادگی را بشناسیم. به علاوه باید با اصول مناسب طراحی که ممکن است از شکست قطعه در حین کار جلوگیری نماید آشنا باشیم.
شکست ساده عبارت است از جدا شدن یک جسم به دو یا چند تکه در واکنش به تنش اعمالی که به صورت استاتیکی ( یعنی تنشی که به صورت ثابت یا با تغییر آهسته نسبت به زمان ) وارد می شود و در دمایی که نسبت به دمای ذوب پایین تر است اتفاق می افتد. تنش اعمالی ممکن است کششی، فشاری، و یا پیچشی باشد. بحث حاضر به شکست هایی منحصر است که از بارهای کششی تک محوری حاصل میگردند. برای مواد مهندسی دو حالت شکست امکان پذیر است. شکست نرم یا داکتیل و شکست ترد. این دسته بندی بر اساس توانایی یک ماده جهت انجام تغییر شکل پلاستیک است. مواد انعطاف پذیر معمولاً تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی را همراه با جذب انرژی زیاد تا قبل از شکست از خود نشان می دهند. از سوی دیگر در شکست ترد، معمولاً هیج تغییر شکل پلاستیکی وجود ندارد یا بسیار جزئی بوده و همراه با جذب انرژی کم اتفاق می افتد. [ ۱]
هر شکستی شامل دو مرحله است : ایجاد ترک و اشاعه آن که در واکنش به یک تنش اعمالی بروز می کند حالت شکست به میزان زیادی به مکانیزم اشاعه ترک بستگی دارد. شکست نرم توسط تغییر شکل پلاستیک زیاد در مجاورت ترک رو به رشد متمایز میگردد. [ ۲]
سطوح شکست نرم دارای جنبه های متمایز مربوط به خود در هر دو حالت ماکروسکوپی و میکروسکوپی می باشند. مواد فوق العاده نرم و انعطاف پذیر نظیر پلیمر ها و شیشه های معدنی و طلا و سرب قبل از شکست گلویی شده و به یک نقطه تبدیل شده که در حقیقت بیانگر 100 درصد کاهش در سطح مقطع است. شکست برای فلزات انعطاف پذیر تنها توسط مقدار متوسطی از گلویی شدن دنبال میگردد.
ابتدا بعد از اینکه گلویی شدن آغاز گردید، حفره های کوچکی در داخل سطح مقطع گلویی تشکیل می شود. سپس با ادامه تغییر شکل این میکروحفره ها بزرگ شده و به هم نزدیک می شوند و به هم می پیوندند تا یک ترک بیضی شکل را ایجاد نمایند که قطر بزرگ این بیضی عمود بر جهت اعمال تنش است ترک به رشد خود در جهت موازی با قطر بزرگ بیضی توسط فرایند به هم پیوستن میکرو حفره ها ادامه میدهد و سرانجام توسط اشاعه سریع یک ترک در اطراف محیط بیرونی ناحیه گلویی توسط تغییر شکل برشی در زاویه حدود 45 نسبت به محور کششی دنبال می شود ( این زاویه ای است که در آن تنش برشی حداکثر است به این شکست با این مشخصهٔ سطحی شکست گودی برآمدگی نامیده می شوند ( cup and cone fracture )
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفشکست ساده عبارت است از جدا شدن یک جسم به دو یا چند تکه در واکنش به تنش اعمالی که به صورت استاتیکی ( یعنی تنشی که به صورت ثابت یا با تغییر آهسته نسبت به زمان ) وارد می شود و در دمایی که نسبت به دمای ذوب پایین تر است اتفاق می افتد. تنش اعمالی ممکن است کششی، فشاری، و یا پیچشی باشد. بحث حاضر به شکست هایی منحصر است که از بارهای کششی تک محوری حاصل میگردند. برای مواد مهندسی دو حالت شکست امکان پذیر است. شکست نرم یا داکتیل و شکست ترد. این دسته بندی بر اساس توانایی یک ماده جهت انجام تغییر شکل پلاستیک است. مواد انعطاف پذیر معمولاً تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی را همراه با جذب انرژی زیاد تا قبل از شکست از خود نشان می دهند. از سوی دیگر در شکست ترد، معمولاً هیج تغییر شکل پلاستیکی وجود ندارد یا بسیار جزئی بوده و همراه با جذب انرژی کم اتفاق می افتد. [ ۱]
هر شکستی شامل دو مرحله است : ایجاد ترک و اشاعه آن که در واکنش به یک تنش اعمالی بروز می کند حالت شکست به میزان زیادی به مکانیزم اشاعه ترک بستگی دارد. شکست نرم توسط تغییر شکل پلاستیک زیاد در مجاورت ترک رو به رشد متمایز میگردد. [ ۲]
سطوح شکست نرم دارای جنبه های متمایز مربوط به خود در هر دو حالت ماکروسکوپی و میکروسکوپی می باشند. مواد فوق العاده نرم و انعطاف پذیر نظیر پلیمر ها و شیشه های معدنی و طلا و سرب قبل از شکست گلویی شده و به یک نقطه تبدیل شده که در حقیقت بیانگر 100 درصد کاهش در سطح مقطع است. شکست برای فلزات انعطاف پذیر تنها توسط مقدار متوسطی از گلویی شدن دنبال میگردد.
ابتدا بعد از اینکه گلویی شدن آغاز گردید، حفره های کوچکی در داخل سطح مقطع گلویی تشکیل می شود. سپس با ادامه تغییر شکل این میکروحفره ها بزرگ شده و به هم نزدیک می شوند و به هم می پیوندند تا یک ترک بیضی شکل را ایجاد نمایند که قطر بزرگ این بیضی عمود بر جهت اعمال تنش است ترک به رشد خود در جهت موازی با قطر بزرگ بیضی توسط فرایند به هم پیوستن میکرو حفره ها ادامه میدهد و سرانجام توسط اشاعه سریع یک ترک در اطراف محیط بیرونی ناحیه گلویی توسط تغییر شکل برشی در زاویه حدود 45 نسبت به محور کششی دنبال می شود ( این زاویه ای است که در آن تنش برشی حداکثر است به این شکست با این مشخصهٔ سطحی شکست گودی برآمدگی نامیده می شوند ( cup and cone fracture )
wiki: تئوری شکست