حد الكلال
| وليد خليفة |
| ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا الموضوع |
حد الكلال أوحد التعب بالإنگليزية: Endurance limit أوFatigue limit هومصطلح لخاصية من الخواص الميكانيكية للمواد، وهي مقدار أكبر إجهاد متكرر يمكن التأثير به على المادة من غير حتى يحدث لها انهيار بسببه ، ومن المعروف حتى المواد الحديدية وسبائك التيتانيوم لها حد للكلال أي أنه يوجد إجهاد معين إذا أثر به على نحومتكرر على المادة فإنها لا تنهار أبدا مهما زاد عدد التكرارات، أما غيرها من المواد كالألومنيوم أوالنحاس مثلا (وليس على سبيل الحصر) فإنه لا يوجد لها حد للكلال، أي أنه مهما صغر مقدار الإجهاد المتكرر المؤثر فإنه لابد وأن يحدث انهيار للمادة بسبب هذا الإجهاد، والصورة اللقاءة توضح هذا المفهوم.
تعريف
تعهد الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) إجهاد الكلال بالإنگليزية: Fatigue strength بأنه قيمة الإجهاد الذي يحدث عنده الانهيار بعد عدد معين من التكرارات، وتعهد أيضا حد الكلال أنه قيمة الإجهاد التي يحدث عنده الانهيار ولكن عند قيم تكرارية عالية جدا.
العوامل المؤثرة على حد الكلال
يوجد الكثير من العوامل التي تؤثر على حد الكلال للمواد بالزيادة أوالنقصان ويمكن تقسيمها وفق الآتي:
- عوامل أساسية:
- البنية الداخلية للمادة.
- الشكل العام للجسم الواقع تحت الإجهاد.
- السطح الخارجي للجسم الواقع تحت الإجهاد.
- عوامل خارجية:
- عوامل ومواصفات التصنيع.
- مواصفات التحميل.
| أشكال الإخفاق الميكانيكي | |
|---|---|
| تحنيب | |
| تآكل | |
| زحف | |
| كلال | |
| انكسار | |
| صدم | |
| انصهار | |
| فرط الحمل | |
| انهيار | |
| صدمة حرارية | |
| اهتراء | |
| خضوع | |
تاريخ
قدم العالم الألماني المتخصص في كلال المواد أغسطس فولر مفهوم حد الكلال لأول مرة عام 1870م ، ولكن الدراسات الحديثة تؤكد أنه لا وجود لمثل هذا الحد، وأنه حتما ستنهار المواد عند التأثير عليها بإجهادات متكررة مهما صغر مقدار هذه الإجهادات ولكن التكرار قد يحدث كبيرا جدا جدا..
اقرأ أيضا
- قائمة خواص المواد.
المراجع
-
^
Beer, Ferdinand P. (1992). Mechanics of Materials (2nd ed.). McGraw-Hill, Inc. p. 51. ISBN . Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - ^ Stephens, Ralph I. (2001). Metal Fatigue in Engineering (2nd ed.). John Wiley & Sons, Inc. p. 69. ISBN .
- ^ W. Schutz (1996). A history of fatigue. Engineering Fracture Mechanics 54: 263-300. DOI
-
^
Askeland, Donald R. (2003). The Science and Engineering of Materials (4th ed.). Brooks/Cole. p. 287. ISBN . Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - ^ Bathias, C. (1999). "There is no infinite fatigue life in metallic materials". Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 22 (7): 559–565. doi:10.1046/j.1460-2695.1999.00183.x.
