Kim loại cũng biết mệt mỏi?

kim loại

Con người khi làm việc nhiều sẽ có cảm giác mệt mỏi, đó là lúc cần được nghỉ ngơi. Lao động quá sức có thể gây nguy hiểm đến tính mạng. Vậy nhưng bạn đã bao giờ nghe nói kim loại khi trải qua thời gian sử dụng quá dài xuất hiện hiện tượng "mệt mỏi" chưa?

Quả đúng như vậy, có những trường hợp một chiếc tàu biển đang trong hành trình bỗng nhiên bị gãy làm đôi; máy bay chở đầy hành khách đang bay bỗng nhiên cánh đuôi bị gãy rời, tai họa lập tức xảy ra; đầu tàu hỏa trượt bánh, cầu, linh kiện máy móc bỗng nhiên gãy rời. Trong số những sự cố này, có nhiều vụ là do sự "mệt mỏi" của kim loại gây ra.

Tại sao kim loại cũng bị "mệt mỏi"? Kim loại vốn có độ cứng rất cao, tuy nhiên trọng tải tác động lên kết cấu và phối kiện thường khá lớn. Tải trọng này nếu cứ tác động lên vài ngàn, vài triệu lần, thì kết cấu bên trong sẽ xuất hiện rạn nứt. Tác động của phụ tải làm giảm đáng kể độ cứng của kim loại. Kim loại xuất hiện hiện tượng "mệt mỏi", cho tới khi vượt quá khả năng chịu lực giãn, lực va chạm của kim loại. Cuối cùng là xảy ra nứt gãy. Chẳng hạn, khi trong tay bạn không sẵn có chiếc kìm, muốn cắt đứt một sợi thép nhỏ, bạn có thể dùng tay bẻ đi bẻ lại sợi thép ở vị trí cần cắt, sợi thép sẽ bị đứt. Đó là một ví dụ về hiện tượng "mệt mỏi" ở sắt thép do tác động của phụ tải.

Sự "mệt mỏi" ở kim loại bao gồm "mệt mỏi do cọ sát", "mệt mỏi do nhiệt độ cao", "mệt mỏi do nhiệt độ dưới âm", "mệt mỏi do tiếng ồn" v.v... Hiện tượng "mệt mỏi" rất dễ xảy ra ở các bộ phận có mặt cắt thay đổi như những bộ phận của máy bay, tàu thuyền; máy móc được liên kết bằng đinh thường hoặc hàn nối chẳng hạn cánh đuôi của máy bay, trục xe, phần ghép nối của đường ray v.v...

Không chỉ có kim loại mà các dạng vật liệu khác như cao su, nhựa, bê tông cũng có hiện tượng "mệt mỏi", tiềm ẩn nguy cơ gây tai hoạ. Để tránh những hiểm họa do sự "mệt mỏi" của vật liệu mang đến, những bộ phận, phối kiện và kết cấu dễ "mệt mỏi" cần được sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ, kịp thời thay thế chi tiết bị lão hóa, đồng thời cần nghiên cứu khai thác những loại vật liệu mới có khả năng chống "mệt mỏi" cao hơn.

Tại sao lúa lai lại phải gây giống hằng năm?

Đã có lúa lai có thể thu được sản lượng cao, tại sao không thể tự thụ phấn sinh sôi đời sau như lúa bình thường mà phải hằng năm tiến hành tạp giao...

Khi lắp máy điều hòa nhiệt độ có yêu cầu đặc biệt gì không?

Một số thành phố lớn ở Trung Quốc, dùng máy điều hòa đã trở thành phổ biến. Phòng có máy điều hoà mùa hè sẽ mát mẻ.

Tại sao các tàu thuỷ lớn nặng như thế lại có thể nổi trên mặt nước?

Các tàu thuỷ lớn hiện đại đều làm bằng thép, thép nặng hơn nước sáu lần, phần lớn các hàng hoá chở ở trong tàu như lương thực, máy móc, vật liệu xây...

Vì sao phải khai thác Mặt trăng?

Mặt trăng là thiên thể gần Trái Đất nhất, cũng là tinh cầu duy nhất để lại vết chân con người trên đó. Sự nghiên cứu của con người đối với Mặt Trăng...

Tại sao trong hệ Mặt trời lại có nhiều tiểu hành tinh như vậy?

Trong hệ Mặt trời có những gì? Một nhà thiên văn học đã từng trả lời một cách khéo léo rằng: “Một bó nhỏ những hành tinh lớn và một bó lớn những tiểu...

Vì sao khi tung đồng xu, số lần xuất hiện mặt sấp, mặt ngửa như nhau?

Trước khi tiến hành các trận đấu bóng đá, người trọng tài thường ném (tung) đồng xu để xem sự xuất hiện mặt sấp hay ngửa lên trên mà quyết định đội...

Tại sao đà điểu lại đặt cổ sát bằng trên mặt đất?

Cánh của đà điểu đã bị thoái hoá không có khả năng bay lượn, là một loài chim chạy giỏi nhưng không biết bay.

Vì sao phải cẩn thận khi tắm hơi?

Tắm hơi do người Phần Lan phát minh ra. Hồi đó, nhà tắm còn là một căn phòng bằng gỗ dựng bên bờ hồ.

Vì sao nói sóng hạ âm (thấp hơn sóng âm thanh) cũng làm chết người?

Năm 1948, tàu chở hàng của Hà Lan khi đi qua một eo biển đã gặp bão. Sau đó toàn thể thủy thủ đều chết một cách im lặng.