خستگی | هوافضای جوان

خستگی

فرض کنید یک سیم فلزی دارید و قصد دارید بدون استفاده از سیم‌چین یا هر ابزار دیگری ببریدش و از وسط نصفش کنید! چیکار می‌کنید؟ مطمئنا سیم رو اینقدر با دستتون خم و عقب و جلو می‌کنید تا سیم کم‌کم نرم می‌شه و شما به هدفتون یعنی نصف شدن سیم می‌رسید. شما ممکنه بارها این کار رو انجام داده باشید و مطئنا تا حالا فکر نکردید که چرا این اتفاق میوفته؟ در حقیقت شما با انجام حرکت‌های متناوب یا بهتره بگیم بارگذاری نوسانی، باعث شدید که مولکول‌های قسمتی که در حال خم کردنش هستید از هم فاصله بگیرند یا گسسته بشوند. نتیجه این گسستگی مولکولی ایجاد ترک‌های ریزی هست که با تکرار دفعات بزرگتر می‌شه یا به قول مهندس‌های سازه، ترک رشد می‌کنه، تا جایی که دیگه باعث شکستن قطعه می‌شه. خودتون می‌تونید یکبار این فرایند رو انجام بدید اما این دفعه با دقت بیشتر! وقتی سیم ترجیحا مفتولی رو به دفعات خم و راست کردید با دقت به محل خم شدن نگاه کنید یا می‌تونید از یک ذره بین هم استفاده کنید، مطئنا ترک‌ها و از هم گسیختگی‌های بسیار ریزی رو مشاهده خواهید کرد.

قطعه شکسته شده به دلیل خستگی

قطعه شکسته شده به دلیل خستگی

اینجاست که باید بگیم سیم یا همون سازه شما دچار خستگی شده. خستگی موضوع بسیار بسیار مهمی در طراحی سازه هواپیماهاست و بی‌توجهی بهش تا الان جان بسیاری از انسان‎ها رو گرفته. اما بیایید ببینیم که این مسئله مهم چطوری  و در کجای هواپیما رخ می‌ده که اینقدر اهمیت داره.

همونطور که میدونید بعضی از قسمت‌های هواپیما دائما تحث تاثیر نیروهای نوسانی قرار دارند، بیایید با یک مثال ادامه بدیم، نیروهای نوسانی یعنی اینکه یک نیروی مشخصی مثل نیروی برآ یا نیروهای دیگه‌ای مثل وزن موتور، وزن سوخت یا نیروهای ناگهانی مثل باد، بارها و بارها به سازه‌ی بال هواپیما وارد می‌شه، شاید مقایسه جالبی باشه که بگیم بال هواپیما شبیه تخته پرش توی آب هست و اگر دقت کرده باشید این تخته همیشه تحث تاثیر نیروهای نوسانی که شیرجه‌زن بهش وارد می‌کنه قرار داره.

پس تا الان حدس زدید که اتفاقی که برای سیمتون میفته برای بال هواپیما هم میفته اما در بلند مدت، برای همین هم هست که برای هواپیماها عمر تعریف می‌کنند. باید بدونید که فقط بال نیست که دچار خستگی می‌شه بلکه این اتفاق برای هر جزئی از هواپیما که به صورت مداوم بهش نیرو وارد می‌شه، میفته؛ مثل ارابه فرود که در هر بار نشست و برخاست باید نیروهای بسیار زیادی رو  تحمل کنه و سازه‌اش مستعد خستگی هست. مثال دیگه، اجزای موتورهای جت هستند. البته خستگی در تمام سازه های مهندسی مشاهده می‌شه و فقط مربوط به هواپیما نیست، مثلا علت سقوط یک هلیکوپتر نروژی، خستگی قطعات جعبه دنده ملخ بوده که منجر به مرگ سرنشینانش شده.

جدا شدن سازه بدنه هواپیما به دلیل خستگی

جدا شدن سازه بدنه هواپیما به دلیل خستگی

 

شکسته شدن ناگهانی ارابه فرود به دلیل خستگی

شکسته شدن ناگهانی ارابه فرود به دلیل خستگی

 این موضوع اینقدر مهمه که در تعمیرات اساسی یک هواپیما یا همون اورهال بررسی‌های دقیقی رو با روش‌ها و تست‌های مختلف روی سازه هواپیما انجام می‌دهند؛ روشی مثل بررسی سازه با اشعه ایکس و تشخیص ترک‌ها. البته نوع مواد بکار رفته و کیفیت سازه هم در عمر خستگی سازه بسیار تاثیر گذاره، مثلا هواپیماهایی بودند که با وجود عمر کم به دلیل خستگی دچار سانحه شدند.


یک دیدگاه در ”خستگی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.