একটি ধাতব ক্লান্তি ফ্র্যাকচার, অন্যান্য ধরণের ধাতব ব্যর্থতার ফ্র্যাকচারের মতো, ফ্র্যাকচার প্রক্রিয়া সম্পর্কে সমৃদ্ধ তথ্য বহন করে। এটি ফ্র্যাকচারটি কোথা থেকে শুরু হয়েছিল, এটি কীভাবে প্রচারিত হয়েছিল এবং কীভাবে এটি শেষ পর্যন্ত ফ্র্যাকচার হয়েছিল সে সম্পর্কে সূত্র সরবরাহ করে। ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা উপাদান বৈশিষ্ট্য, চাপের অবস্থা, চাপের মাত্রা এবং পরিবেশগত কারণগুলির মতো কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়। অতএব, ক্লান্তি ব্যর্থতা অধ্যয়ন করার জন্য ক্লান্তি ফ্র্যাকচার বিশ্লেষণ হল একটি মূল পদ্ধতি।
একটি সাধারণ ক্লান্তি ফ্র্যাকচার সাধারণত তিনটি অঞ্চল নিয়ে গঠিত: ক্লান্তির উত্স, ক্লান্তি প্রচার অঞ্চল এবং চূড়ান্ত ফ্র্যাকচার অঞ্চল। চিত্র 1 দেখুন।
চিত্র 1
ক্লান্তির উৎপত্তি
ক্লান্তির উত্স হল সেই জায়গা যেখানে ক্লান্তি ফাটল শুরু হয়। এটি প্রায়শই একটি উপাদানের দুর্বল বিন্দুতে অবস্থিত, যেমন পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ, যান্ত্রিক ক্ষতি, ক্ষয়কারী গর্ত, আকস্মিক ক্রস-বিভাগীয় পরিবর্তনের ক্ষেত্র, বা অভ্যন্তরীণ ধাতব ত্রুটি যেমন ফাটল, ভঙ্গুর অন্তর্ভুক্তি, পৃথকীকরণ, ছিদ্রতা ইত্যাদি।
একটি ক্লান্তি ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠে, এক বা একাধিক ক্লান্তির উত্স হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বারবার নমনের ক্ষেত্রে, দুটি নমন ক্লান্তির উত্স হতে পারে, বা একটি ক্ষয়কারী পরিবেশে, জারা ক্লান্তি একাধিক উত্স হতে পারে।
স্ট্রেস কনসেন্ট্রেশন ফ্যাক্টর বা বিকল্প স্ট্রেসের মাত্রা যত বেশি হবে, ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠে ক্লান্তি উৎপত্তির সংখ্যা তত বেশি হবে। চিত্র 2 একটি মাল্টি-অরিজিন ক্লান্তি ফ্র্যাকচার দেখায়।
চিত্র 2
ক্লান্তি ক্র্যাক প্রচার অঞ্চল
এই অঞ্চলটি হল সাবক্রিটিক্যাল ক্র্যাক প্রচারের এলাকা, এবং এটি ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠের সবচেয়ে জটিল এবং তথ্য সমৃদ্ধ অঞ্চল। এই অঞ্চলের বৈশিষ্ট্যগুলি ক্লান্তির ফলে ফ্র্যাকচার কিনা তা নির্ধারণের মূল বিষয়। সবচেয়ে সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল "সৈকত চিহ্ন" এর উপস্থিতি কম বিবর্ধনের অধীনে দৃশ্যমান, এবং ক্লান্তি স্ট্রাইয়েশন (এছাড়াও ক্লান্তি প্রচারের চিহ্ন হিসাবে পরিচিত) উচ্চ বিবর্ধনের অধীনে দৃশ্যমান। যাইহোক, কিছু ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠগুলিতে এই বৈশিষ্ট্যগুলির অভাব থাকতে পারে এবং এর পরিবর্তে অন্যদের মধ্যে মসৃণ, পালিশ, সিরামিক-এর মতো বৈশিষ্ট্য, এক্সট্রুশন বিকৃতির লক্ষণ বা টায়ারের মতো ছাপ দেখাতে পারে। ক্লান্তি প্রচারের স্ট্রেয়েশনগুলি চিত্র 3 এ দেখা যেতে পারে।
চিত্র 3
3.চূড়ান্ত ফ্র্যাকচার জোন
এই অঞ্চলটি যেখানে ফাটলটি দ্রুত, অস্থিতিশীল প্রচারের মধ্য দিয়ে যায়। মেটাস্টেবল ফাটল বৃদ্ধির পর্যায়ে, ক্লান্তি ফাটল প্রতিটি স্ট্রেস চক্রের সাথে ধীরে ধীরে প্রসারিত হয়, তবে বৃদ্ধির হার তুলনামূলকভাবে ধীর এবং একটি আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ, অনুমানযোগ্য প্যাটার্ন অনুসরণ করে। যাইহোক, একবার ফাটলটি গুরুতর আকারে পৌঁছে গেলে, এটি দ্রুত ত্বরান্বিত হবে, যা চূড়ান্ত ফাটলের দিকে পরিচালিত করবে। এই অঞ্চলটি স্থিতিশীল ফাটল বৃদ্ধি থেকে দ্রুত ফ্র্যাকচারে রূপান্তরকে চিহ্নিত করে।
ক্র্যাকের দৈর্ঘ্য ক্রমাগত বৃদ্ধির সাথে সাথে, যখন এটি গুরুতর আকারে পৌঁছে যায়, তখন ক্র্যাকের ডগায় চাপের ঘনত্ব উপাদানটির ফ্র্যাকচার শক্তিকে অতিক্রম করার জন্য যথেষ্ট বড় হয়ে যায়। এই সময়ে, ফাটলটি অস্থির হয়ে ওঠে এবং দ্রুত প্রচার করে। ফাটলের সামনের অক্ষত অংশ প্রায় সাথে সাথেই ভেঙ্গে যায়।
চূড়ান্ত ফ্র্যাকচার জোনের ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠটি তুলনামূলকভাবে রুক্ষ, এবং যেহেতু এটি ফ্র্যাকচারের শেষ বিন্দুকে প্রতিনিধিত্ব করে, এটি প্রায়শই রঙে উজ্জ্বল হয়। এই এলাকার ফ্র্যাকচারটি মূলত স্ট্যাটিক লোড ফ্র্যাকচারের মতো। ভঙ্গুর পদার্থের জন্য, মাইক্রোস্ট্রাকচার সাধারণত ক্লিভেজ বৈশিষ্ট্য দেখায়, যখন নমনীয় পদার্থের জন্য, মাইক্রোস্ট্রাকচার ডিম্পল ফ্র্যাকচার বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে।
চূড়ান্ত ফ্র্যাকচার জোন প্রায়ই ক্লান্তি উত্সের বিপরীত দিকে অবস্থিত। যাইহোক, যদি উপাদানটি ঘূর্ণনগত নমনের শিকার হয়, তবে চূড়ান্ত ফ্র্যাকচার জোনের অবস্থান ঘূর্ণনের বিপরীত দিকে একটি নির্দিষ্ট কোণ দ্বারা স্থানচ্যুত হবে।