قد تسأل: كيف يمكن أن يعاني مسمار مصنوع من المعدن من التعب؟ في الواقع، بعد معالجة الفولاذ الكربوني إلى مسامير،-يمكن أن يؤدي التحميل الدوري طويل المدى إلى تركيزات إجهاد في المناطق المحلية إذا كانت المعلمات التقنية الأولية والخصائص الميكانيكية لا تفي بالمتطلبات. عندما يصل هذا الضغط إلى مستوى حرج، ستتشكل شقوق صغيرة في المسمار - وهذه ليست سوى المرحلة الأولى من التعب. ومع زيادة عدد دورات التحميل إلى مستوى معين، تنتشر الشقوق وتؤدي في النهاية إلى كسر مفاجئ. هذه هي آلية ونتيجة فشل إجهاد الترباس.
لماذا يحدث التعب فيمسامير الصلب الكربوني؟ هل-المسامير ذات القوة الأعلى أكثر عرضة للإجهاد؟ أولاً، لا يرتبط التعب بشكل مباشر بمستوى قوة الترباس. البراغي العادية لها متطلبات قوة أقل وتستخدم في الظروف المعتدلة حيث تكون تأثيرات التعب محدودة. ومع ذلك، يتم استخدام البراغي ذات القوة العالية- في البيئات ذات متطلبات الشد الصارمة، والتي تزيد بشكل طبيعي من خطر الإرهاق. ولهذا السبب، فإن معظم حالات فشل الإرهاق التي نواجهها أثناء الممارسة تحدث فيمسامير ذات قوة عالية-.، على الرغم من أن هذا لا يعني أن البراغي العادية لا تتعب أبدًا - فهي ببساطة تخضع لمتطلبات خدمة أقل.
السبب الأساسي لإجهاد الترباس هو التغيير المتكرر للضغط المحلي أثناء التحميل الدوري، مما يسبب ضررًا تراكميًا لنقاط الضعف ويشكل في النهاية تشققات. تتم العملية على النحو التالي: يؤدي الضغط أولاً إلى تآكل المناطق الضعيفة من الترباس، وتظهر الشقوق الصغيرة تدريجيًا، وتنمو الشقوق بمرور الوقت، وبمجرد وصولها إلى طول حرج، ينكسر الترباس فجأة. يُظهر التحليل طويل المدى- أن الضغط الذي يسبب الإرهاق ليس من الضروري أن يكون كبيرًا؛ بل يمكن أن تكون أقل بكثير من قوة الخضوع للمسمار. ولذلك، بعد كسر الكلال، فإن سطح الكسر عادة لا يظهر أي تشوه أو انحناء واضح بسبب القوة الخارجية.
على أساس التحليل أعلاه، يمكننا تحسين عملية التصنيع لتعزيز مقاومة التعب للبراغي. ألق نظرة على الرسم البياني التالي:
الخيط المقوى يعرض الرسم البياني أعلاه ملف تعريف الخيط المحسن مع جذر مستدير (نصف القطر R-). عادة ما تحدث شقوق التعب عند جذور الخيط وتحت رأس الترباس، لذا فإن تعديل عملية تصنيع الخيط الأساسية يمكن أن يمنع التعب بشكل فعال. دعونا نقارنها بالخيوط العادية:
الخيط العادي الخيط أعلاه هو خيط قياسي ذو زوايا حادة في الجذر. تكون هياكل الزاوية القائمة-هذه حساسة للغاية لتغيرات الإجهاد وعرضة للكسر الناتج عن الإجهاد. كما ذكرنا سابقًا، تعد المنطقة الموجودة أسفل رأس المزلاج موقعًا مهمًا آخر لفشل الكلال، كما هو موضح في الرسم البياني:
عملية تعب الترباسباستخدام نفس مبدأ نصف قطر جذر الخيط، يمكننا إضافة نصف قطر شرائح بحجم مناسب عند التقاطع بين رأس الترباس والساق ضمن نطاق التصميم المسموح به.
