정적 피로

Static fatigue

정적 피로는 일반적인 인장 파단을 일으키는 데 필요한 것보다 적은 응력 수준에서 발생하는 열화를 말합니다.

피로는 일반적으로 반복적인 스트레스의 적용과 이완의 결과이지만 정적 피로는 스트레스의 지속적이고 지속적인 적용 중에 발생합니다.재료의 인장강도가 인가응력 이하로 떨어지거나 특정 부위가 인장강도를 초과하는 응력을 가지도록 응력패턴이 변화할 때까지 재료 및 환경요인의 결함은 점차 증폭된다.

정적 피로는 플라스틱 흐름이나 균열 [1]전파 등 여러 가지 수단을 통해 발생할 수 있습니다.균열의 크기가 구조적 고장을 일으킬 정도로 커지는 데 오랜 시간이 걸리는 것을 가리켜 지연 파단이라고 부르기도 한다.정적 피로는 다양한 재료와 다양한 환경에서 발생하는 열화의 한 형태입니다.

일반적인 발생

일반적인 현상으로 정적 피로는 여러 종류의 메짐화에서 나타날 수 있습니다.관련된 메커니즘은 균열의 핵 형성 및 성장과 밀접한 관련이 있다.여기에서는, 다음의 2개의 일반적인 상황을 참조해 주세요.

금속의 메짐화

금속취약화(ME)는 저융점 금속이 더 높은 융점 금속과 접촉할 때 발생하며, 금속취약화(ME)는 저융점 금속이 더 높은 융점 금속과 접촉하면 금속취약화(ME)가 발생합니다.정적 피로는 금속이 부서질 때 흔히 발생합니다.예를 들어 그림 [2]1과 같이 수은을 도포한 2024 알루미늄의 정적 피로 테스트에서 합금을 플라스틱 흐름의 원인 값보다 낮은 응력 수준으로 하여 파단까지의 시간을 측정한다.일반적으로 정적 피로 한계라고 불리는 응력이 존재하며, 테스트 지속 시간이 얼마나 길든 상관없이 재료 아래의 경계선이 파괴되지 않습니다.이 시나리오에서 정적 피로는 종종 초기 결함의 유무에 따라 달라집니다.또, 소재가 「날개가 없는」경우, 그 정적 피로 한계는, 적대적인 환경에서의 설계 파라메타로서 기능한다.

응력 부식 균열

주요 기사:응력 부식 균열

응력 부식 균열(SCC)은 수성 부식성 유체에 노출되는 응력 소재의 예기치 않은 고장입니다.정적 피로는 또한 [3]유리의 수분 증강 정적 피로, 수소 취약성,[4] 일부 고분자의 부정적 환경 [5]영향의 취약성 등과 같은 이러한 취약성 형태에서도 발견된다.ME에서 설명한 것과 마찬가지로 정적 피로도도 나타나며, 재료의 파손을 방지할 수 있는 정적 응력은 환경 악화에 의해 감소한다.또, 정적 피로 한계도 관측된다.

동력학

공기에 노출된 유리의 강도 대 온도 그림은 그림 [6]2에 나와 있습니다.공기 중 다른 노출 시간에 대해 정적 피로는 온도에 따라 달라지며, 이는 운동학적 고려가 현상을 설명할 수 있음을 나타냅니다.원자 이동성이 제한되기 때문에 저온에서는 정적 피로가 뚜렷하지 않습니다.이 경우 특정 온도 이하에서는 메짐 현상이 관찰되지 않습니다.고온에서는 균열 끝의 점성 변형이 증가하거나 메짐화종의 표면 흡착이 적기 때문에 정적 피로가 현저하지 않다.

레퍼런스

  1. ^ Courtney, Thomas H. (2005-12-16). Mechanical Behavior of Materials: Second Edition. Waveland Press. ISBN 9781478608387.
  2. ^ Rostoker, W.; McCaughey, J.M.; Markus, H. (1960). "Embrittlement by Liquid Metals". The Aeronautical Journal. 65 (606).
  3. ^ Wiederhorn, S. M.; Bolz, L. H. (1970-10-01). "Stress Corrosion and Static Fatigue of Glass". Journal of the American Ceramic Society. 53 (10): 543–548. doi:10.1111/j.1151-2916.1970.tb15962.x. ISSN 1551-2916.
  4. ^ Lou than, M.R. "Hydrogen Embrittlement - Office of Scientific and Technical Information" (PDF).
  5. ^ Brown, Norman; Parrish, Mark F. (1974). Bishay, Adli (ed.). Recent Advances in Science and Technology of Materials. Springer US. pp. 1–13. doi:10.1007/978-1-4613-4538-1_1. ISBN 9781461345404.
  6. ^ Kingery, W.D. (1976). Introduction to ceramics. New York: Wiley. ISBN 978-0471478607.