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.

Vì sao dự báo thời tiết cũng phải dùng máy tính?

Đài khí tượng dự báo thời tiết bằng nhiều phương pháp: ngoài dự báo bằng bản đồ ra, người ta còn dùng cả máy tính, loại công cụ hiện đại, để tiến hành...

Vì sao phải tiến hành "thí nghiệm thời tiết toàn cầu"?

Dự báo thiên tai như gió lốc, mưa bão, tuyết rơi, gió rồng cuốn (vòi rồng), mưa đá, hạn hán và lũ lụt để đề phòng là nhiệm vụ đầu tiên quan trọng nhất...

Thế nào là sao lùn trắng?

Bạn đã nghe nói đến sao lùn trắng chưa? Chắc bạn sẽ nghĩ rằng đó chẳng qua là tên của một ngôi sao nào đó. Thực ra sao lùn trắng không phải là tên của...

Vì sao các nhà thiên văn phải quan sát nhật thực và nguyệt thực?

Mặt trời là nguồn năng lượng của sự sống trên Trái Đất. Tất cả mọi sự biến đổi phát sinh trên Mặt Trời đều liên quan mật thiết với cuộc sống thường...

Máy tính đã hỗ trợ công việc chụp CT thế nào?

Chắc chắn bạn đã được nghe nói về việc chụp CT, nhưng bạn có biết CT là thiết bị kiểm tra y tế thế nào không? Và máy tính đã có hỗ trợ gì trong việc...

Tại sao trời quầng thì gió, trăng tán thì mưa?

Mỗi khi quanh mặt trời hoặc mặt trăng xuất hiện những vòng ánh sáng khá lớn màu trắng hoặc nhiều màu, ông bà lại nhắc con cháu thu thóc đang phơi, cất...

Ngành nông nghiệp trang thiết bị hiện đại hóa là gì?

Ngành nông nghiệp truyền thống, ở một mức độ rất lớn, đang chịu sự hạn chế của điều kiện môi trường, như nhiệt độ, lượng mưa, đất đai và sâu bệnh, ảnh...

Vì sao trên trời lại xuất hiện sao băng?

Ban đêm có lúc ở chân trời loé sáng, tiếp theo có một cung sáng lướt qua bầu trời. Nó tự nhiên đến rồi tắt rất nhanh, người ta thường gọi đó là sao...

Tên lửa photon là gì?

Để nâng cao tốc độ bay của tên lửa trong vũ trụ, các nhà khoa học luôn tìm kiếm nguồn năng lượng mới. Năm 1953 nhà khoa học Đức đưa ra ý tưởng tên lửa...