התעייפות היא צבירת נזק בחומר מוצק בגלל חזרה של עומס מספר פעמים. הנזק הזה יכול להוביל לשבר במאמץ נמוך בהרבה מהמשרעת שבה החומר נקרע בפעם הראשונה.
התעייפות מתארת איך חומרים מתנהגים תחת עומס שמשתנה שוב ושוב. בעת העומס החוזר נוצרות סדקים זעירים (סדקים קטנים מאוד, מיקרוסקופיים) שגדלים עם הזמן. סדקים אלו מקטינים את שטח החתך שנושא את העומס ויוצרים מוקדי מאמץ, ולכן החומר נחלש ונהרס.
אתחול (Initiation): בשלב הראשוני נוצר סדק קטן בגלל המאמץ המחזורי. סדק זה בדרך כלל מאוד קטן ולא תמיד ניתן להבחין בו.
התקדמות (Propagation): הסדק גדל בהדרגה בכל מחזור עומס. הכוח שמוחל על החלק גורם להתרחבות הסדק עד שהחלק הנותר אינו חזק דיו.
שבר (Fracture): בשלב האחרון חלק החומר נשבר בפתאומיות כאשר אינו יכול עוד לשאת את העומס.
גבול ההתעייפות הוא המאמץ המקסימלי שהחומר יכול לעמוד בו במספר גדול מאוד של מחזורי עומס (תאורטית אינסוף, מעשית, מיליוני מחזורים). קובעים אותו בניסיון בתנור ניסוי מיוחד שבו דגם קטן מועמס בכפיפה מחזורית. גורמים שמשפיעים על גבול זה הם סוג החומר ומצבו, סוג העומס וצורת המחזור, מצב פני השטח והימצאות חריצים, קדחים ופינות חדות. עבור צורות וגדלים שונים קיימים טבלאות וגרפים של מקדמי ריכוז מאמצים, שהם מספרים שמראים כמה מוקדש המאמץ במקום פגם.
את הממוצע של המאמץ אפשר לחשב כממוצע בין המאמץ המקסימלי למינימלי. את אמפליטודת המאמץ מחשבים כחצי מההפרש ביניהם. דיאגרמת גודמן המתוקנת מראה גרפי את תחום המאמצים שבו לא צפוי הרס על ידי התעייפות.
התעייפות היא פגיעה בחומר שנעשית אחרי חזרות רבות של עומס. זה קורה אפילו אם כל עומס אינו חזק מאוד.
חזרה על עומס גורמת להיווצרות סדקים זעירים. סדקים אלה הם חורים קטנים מאוד בחומר, שאי אפשר לראות בעין. הם עושים את החומר חלש יותר.
אתחול: מתחיל סדק קטן. לפעמים הוא קטן מאוד ולא מורגש.
התקדמות: הסדק גדל קצת בכל פעם שהעומס חוזר.
שבר: בסוף החלק נשבר פתאום כי הוא כבר לא יכול לשאת את המשקל.
יש דבר שנקרא גבול התעייפות. זהו המאמץ הכי גדול שהחומר יכול לעמוד בו במשך הרבה מאוד חזרות. חוקרים בודקים את זה במכונה שמכפיפה דגם קטן שוב ושוב.
דברים שמשפיעים: סוג החומר, איך מכניסים את העומס, ומצב פני השטח. חריצים, חורים ופינות חדות מקדמים את הנזק.
יש תרשים שנקרא דיאגרמת גודמן. התרשים מראה מתי העומס בטוח ומתי עלול לגרום לשבר.
תגובות גולשים