Bolehkah anda bayangkan keadaan di mana hidung pesawat tiba-tiba putus semasa penerbangan?
Pada tahun 2007, sebuah jet pejuang F-15 Tentera Udara AS mempunyai pemandangan yang begitu mendebarkan semasa pertempuran udara simulasi. Kemalangan itu menyebabkan jet pejuang F-15 AS terkandas secara besar-besaran, dan hasil penyiasatan menunjukkan bahawa kemalangan itu disebabkan oleh keletihan tali besi di dalam pesawat.
Secara kebetulan, pada 2002, sebuah pesawat penumpang Boeing 747 yang terbang dari Taiwan ke Hong Kong hancur dan terhempas di perairan berhampiran Penghu, mengorbankan seramai 225 orang termasuk anak kapal. Siasatan seterusnya menyimpulkan bahawa keretakan keletihan logam yang teruk berlaku pada kulit yang dibaiki pada pesawat, yang menyebabkan ekor jatuh, dan akhirnya menyebabkan pesawat itu hancur kerana kehilangan tekanan di dalam kabin.
Melihat perkara ini, ramai rakan akan tertanya-tanya: Orang akan letih apabila mereka letih, jadi bagaimana logam boleh menjadi letih?
gambar
Pemisahan hidung dan fiuslaj jet pejuang F-15 dan proses mengeluarkan juruterbang keluar dari kabin
Proses memisahkan hidung pesawat pejuang F-15 daripada fiuslaj dan mengeluarkan juruterbang keluar dari kabin:
gambar
Kemalangan penerbangan F-15 disebabkan oleh kepenatan tali dalam gambar
Pengalaman hidup memberitahu kita bahawa sangat sukar untuk memutuskan wayar dengan tangan, tetapi ia mudah putus jika dilipat beberapa kali.
Ini menunjukkan bahawa walaupun daya luaran yang berubah berulang kali adalah lebih kecil daripada daya malar yang boleh menarik logam secara langsung, ia akan melemahkan sifat mekanikalnya secara beransur-ansur dan akhirnya memusnahkannya.
Fenomena logam ini sangat mirip dengan keletihan orang di bawah kerja jangka panjang, dan saintis dengan jelas memanggilnya "keletihan logam".
gambar
Contoh Keletihan Logam
Walaupun ramai orang tidak pernah mendengar tentang keletihan logam, ia secara meluas mengintai dalam kehidupan seharian manusia, sering menyebabkan kemalangan yang tidak dijangka dan serius. Dianggarkan kira-kira 90 peratus kemalangan mekanikal berkaitan dengan keletihan logam.
Mengapa keletihan logam yang kelihatan keras?
cari
Seperti kata pepatah, "emas tidak mempunyai warna, tetapi jed putih mempunyai sedikit kelemahan." Logam yang kami gunakan pada masa ini tidak sempurna. Semasa pemprosesan atau penggunaan, logam akan sentiasa mempunyai beberapa kecacatan, seperti kekotoran atau lubang di dalamnya, calar pada permukaan, dsb. Kecacatan ini selalunya hanya pada susunan mikron, yang sukar untuk diperhatikan dengan mata kasar. Jika ketegangan berterusan dikenakan pada logam, ia tidak terdedah kepada keretakan.
Walau bagaimanapun, jika daya luaran berubah berulang kali, kadangkala ia adalah ketegangan dan kadangkala ia adalah tekanan, sebahagian daripada tenaga akan ditukar menjadi haba dan terkumpul di dalam logam. Apabila ia melebihi had tertentu, logam akan dengan mudah memecahkan ikatan kimia antara atom pada kecacatan, mengakibatkan kerosakan struktur. retak.
gambar
▲Kecacatan logam diperhatikan di bawah mikroskop dan proses keretakan keletihan logam bermula dari kecacatan
Jika seseorang terlalu penat, ia selalunya akan menyebabkan penyakit atau kematian. Jika logam letih, ia akan membawa kemudaratan yang lebih besar malah menyebabkan kumpulan terkorban.
Selain kemalangan penerbangan yang disebutkan di atas, kapal, kereta api, jambatan, kereta, dan lain-lain juga sering disebabkan oleh bencana keletihan logam. Semasa Perang Dunia II, hampir 1,000 kemalangan kelesuan logam berlaku pada 5,000 kapal kargo di Amerika Syarikat dan lebih daripada 200 kapal kargo telah tiada perkhidmatan sepenuhnya; pada tahun 1998, sebuah kereta api yang bergerak laju di Jerman tergelincir akibat keletihan dan keretakan tayar roda, mengorbankan lebih 100 orang...
gambar
▲Pada tahun 1998, kemalangan kereta api paling serius dalam sejarah Jerman adalah disebabkan oleh keretakan tayar tayar akibat keletihan.
Kerana keletihan logam adalah hasil daripada tindakan jangka panjang yang berulang dari daya luaran yang kecil, logam pada dasarnya tidak mempunyai ubah bentuk plastik yang jelas sebelum retak, jadi selalunya sukar untuk mengesan keletihan logam terlebih dahulu.
Adakah kita tidak berdaya melawan keletihan logam?
Melalui usaha yang tidak putus-putus para saintis, terdapat banyak kaedah untuk mengesan kelesuan logam. Ultrasonik, inframerah, sinar gamma, dsb. semuanya boleh melakukan pemeriksaan fizikal pada logam.
Para saintis Jepun juga mencipta cat khas yang dicampur dengan serbuk titanat plumbum. Apabila logam dipukul, arus akan mengalir melalui filem cat pada permukaan logam, dan magnitud arus berkaitan dengan tahap kelesuan logam. Dengan mengukur ini Bagi mengurangkan berlakunya kemalangan kelesuan logam, saintis juga telah berusaha keras dalam penyediaan dan penggunaan logam.
Hampir semua mesin yang kita temui dalam kehidupan diperbuat daripada aloi, dan jarang menggunakan satu logam. Ini kerana beberapa bahan dalam aloi boleh mengisi jurang antara satu sama lain, dengan berkesan meningkatkan keupayaan logam untuk menahan keletihan.
Apabila memproses dan menggunakan bahagian logam, memastikan permukaan bersih dan jauh daripada persekitaran yang menghakis juga boleh mengurangkan berlakunya keletihan dengan berkesan.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kerumitan faktor yang mempengaruhi, masih mustahil untuk mengelakkan keletihan logam sepenuhnya, dan saintis masih mempunyai perjalanan yang jauh.
