بررسي مكانيسم آغاز ترك و مقادير حدي شكست خستگي در سازه‌هاي دريايي

با پيشرفت صنعت و افزايش تعداد وسايلي از قبيل خودرو، هواپيما، كشتي، كمپرسور، پمپ، توربين و غيره كه تحت بارگذاري تكراري و ارتعاشي هستند، خستگي بيشتر متداول شده و اكنون چنين برداشت مي‌شود كه عامل حداقل ۹۰ درصد شكست‌هاي ناشي از دلايل مكانيكي حين كار خستگي باشد. عموماً شكست سازه‌اي در تنش‌هاي خيلي‌كمتر از مقاومت نهايي مواد اتفاق مي‌افتد كه نمونه‌هايي از آن شامل پل‌ها‌، مخازن، لوله‌ها‌، كشتي‌ها‌، راه‌آهن و سازه‌هاي هوا فضا مي‌باشند. شكست ترد بدون وقوع تغيير شكل محسوس و توسط انتشار ترك سريع بروز مي‌كند. جهت حركت تقريباً عمود بر جهت تنش كششي اعمالي است و يك سطح شكست نسبتاً تخت را نتيجه مي‌دهد. سطوح شكست موادي كه در حالت ترد شكسته‌اند داراي الگوهاي متمايز مربوط به خود مي‌باشند. خستگي بطور معمول همراه با جوانه‌زني ترك در سطح قطعه يا نواحي تمركز تنش و انتشار آن در ناحيه تحت تنش بيشينه است. كاربرد روش مكانيك شكست براي مواد شكننده يا اعمال ضريب اطميناني مناسب و در نظر گرفتن كمترين تغيير شكل مجاز ميسر مي‌باشد. در روش طراحي با استفاده از مكانيك شكست، سه عامل تنش اعمال شده‌، ابعاد ترك (‌هر‌چند كوچك) و چقرمگي از معيارهاي طراحي بشمار مي‌آيند. در اين مقاله، ترك‌هاي ناشي از خستگي و مكانيزم تشكيل ترك‌هاي خستگي در سازهاي دريايي مورد بررسي قرار گرفته است.