Možete li zamisliti situaciju da se nos aviona iznenada odlomi tijekom leta?
Godine 2007. F-15 borbeni zrakoplov američkih zračnih snaga imao je tako uzbudljivu scenu tijekom simulirane zračne bitke. Nesreća je uzrokovala veliko prizemljenje američkih borbenih zrakoplova F-15, a rezultati istrage pokazali su da je nesreću uzrokovao zamor metalnog stringera na avionu.
Slučajno se 2002. putnički zrakoplov Boeing 747 koji je letio iz Tajvana u Hong Kong raspao i srušio u vodama blizu Penghua, usmrtivši ukupno 225 ljudi, uključujući članove posade. Naknadna istraživanja su zaključila da je došlo do ozbiljnog pucanja metala uslijed zamora na popravljenoj opnati zrakoplova, što je uzrokovalo otpadanje repa, a na kraju i raspad zrakoplova zbog gubitka tlaka u kabini.
Vidjevši ovo, mnogi će prijatelji biti zbunjeni: ljudi će se umoriti kad su umorni, pa kako se metal može umoriti?
slika
Razdvajanje nosa i trupa F-15 borbenog aviona i proces katapultiranja pilota iz kabine
Proces odvajanja nosa lovca F-15 od trupa i izbacivanje pilota iz kabine:
slika
Letačku nesreću F-15 uzrokovao je zamor stringera na slici
Životno iskustvo nam govori da je žicu vrlo teško slomiti rukom, ali ju je lako slomiti ako se nekoliko puta presavije.
To pokazuje da čak i ako je stalno promjenjiva vanjska sila mnogo manja od stalne sile koja može izravno povući metal, ona će postupno oslabiti njegova mehanička svojstva i na kraju ga uništiti.
Ovaj fenomen metala vrlo je sličan umoru ljudi dugotrajnim radom, a znanstvenici ga slikovito nazivaju "zamor metala".
slika
Primjer zamora metala
Iako mnogi ljudi nikada nisu čuli za zamor metala, on je naširoko prisutan u svakodnevnom životu ljudi, često uzrokujući neočekivane i ozbiljne nesreće. Procjenjuje se da je oko 90 posto mehaničkih nezgoda povezano s zamorom metala.
Zašto se naizgled tvrdi metal zamara?
traži
Kao što izreka kaže, "zlato nema boju, ali bijeli žad ima male nedostatke." Metali koje trenutno koristimo nisu savršeni. Tijekom obrade ili upotrebe, metali će uvijek imati neke nedostatke, kao što su nečistoće ili rupe iznutra, ogrebotine na površini itd. Oznake. Ti su nedostaci često samo veličine mikrona, što je teško uočiti golim okom. Ako se na metal primjenjuje stalna napetost, nisu skloni pucanju.
Međutim, ako se vanjska sila stalno mijenja, ponekad je to napetost, a ponekad je to pritisak, dio energije će se pretvoriti u toplinu i akumulirati unutar metala. Nakon što prijeđe određenu granicu, metal će lako prekinuti kemijske veze između atoma na defektu, što će rezultirati strukturnim oštećenjem. pucanje.
slika
▲Metalni defekti promatrani pod mikroskopom i proces pucanja od zamora metala koji počinje od defekata
Ako je osoba preumorna, to će često uzrokovati bolest ili čak smrt. Ako je metal umoran, to će donijeti veću štetu, pa čak i uzrokovati grupne žrtve.
Osim gore spomenutih zrakoplovnih nesreća, brodovi, vlakovi, mostovi, automobili itd. također su često uzrokovani zamorom metala. Tijekom Drugog svjetskog rata dogodila se gotovo 1{1}} nesreća zbog zamora metala na 5000 teretnih brodova u Sjedinjenim Državama, a više od 200 teretnih brodova bilo je potpuno izvan upotrebe; 1998. vlak koji je vozio velikom brzinom u Njemačkoj iskočio je iz tračnica zbog zamora i loma guma na kotačima, pri čemu je poginulo više od 100 ljudi...
slika
▲Godine 1998., najozbiljnija željeznička nesreća u njemačkoj povijesti uzrokovana je lomom gume kotača uslijed zamora
Budući da je zamor metala rezultat opetovanog dugotrajnog djelovanja malih vanjskih sila, metal u osnovi nema očitu plastičnu deformaciju prije pucanja, pa je često teško unaprijed otkriti zamor metala.
Jesmo li bespomoćni protiv zamora metala?
Uz neumorne napore znanstvenika, postoje mnoge metode za otkrivanje zamora metala. Ultrazvučne, infracrvene, gama zrake, itd. mogu obavljati fizička ispitivanja metala.
Japanski znanstvenici također su izumili posebnu boju pomiješanu s prahom olovnog titanata. Kada se metal udari, struja će teći kroz film boje na metalnoj površini, a veličina struje povezana je sa stupnjem zamora metala. Mjereći ovo Kako bi smanjili pojavu nesreća uzrokovanih zamorom metala, znanstvenici su također uložili velike napore u pripremu i upotrebu metala.
Gotovo svi strojevi s kojima u životu dolazimo u dodir izrađeni su od legura i rijetko koriste jedan metal. To je zato što nekoliko tvari u leguri mogu popuniti međusobne praznine, učinkovito poboljšavajući sposobnost metala da se odupre zamoru.
Pri obradi i korištenju metalnih dijelova, održavanje površine čistom i dalje od korozivnog okruženja također može učinkovito smanjiti pojavu zamora.
Međutim, zbog složenosti utjecajnih čimbenika još uvijek je nemoguće u potpunosti izbjeći zamor metala, a pred znanstvenicima je još dug put.
