材料疲勞 －汽車安全的大敵

lisong8891

汽車故障的原因有千百種,其中有一種是使用者根本無(wú)法控制的,這就是由材料疲勞引起的結(jié)構(gòu)件失效。粗大結(jié)實(shí)的鋼鐵也會(huì)“疲勞”？確實(shí)如此。     什么是金屬材料的疲勞？零件在受到超強(qiáng)作用力時(shí)可以發(fā)生變形或斷裂，就像人體遭受襲擊時(shí)可以發(fā)生骨折，但這不是疲勞破壞。疲勞失效是指材料在正常工作情況下，在長(zhǎng)期反復(fù)作用的應(yīng)力下所發(fā)生的性能變化。這些應(yīng)力的大小并沒有超出材料能夠承受的范圍，但是長(zhǎng)期反復(fù)的作用就會(huì)引起材料的疲勞。材料的疲勞破壞并不是一開始就會(huì)被察覺的，它是一個(gè)緩慢的發(fā)展過(guò)程。例如一條發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸可以在投入運(yùn)行時(shí)間不太長(zhǎng)的時(shí)候就產(chǎn)生很小的疲勞裂紋，這些肉眼看不出來(lái)的裂紋會(huì)不斷擴(kuò)大，直到有一天曲軸忽然斷裂。就像人由于長(zhǎng)期工作積累的疲勞而一朝病倒。     人類付出昂貴的代價(jià)才獲得了對(duì)材料疲勞的認(rèn)識(shí)。二次大戰(zhàn)后，英國(guó)的德-哈維蘭飛機(jī)公司設(shè)計(jì)制造了彗星號(hào)民用噴氣飛機(jī)，經(jīng)過(guò)一年使用，1953年5月2日一架彗星號(hào)客機(jī)從印度加爾各答機(jī)場(chǎng)起飛后不久在半空中解體；1954年1月10日，另一架彗星號(hào)在地中海上空爆炸；不到3個(gè)月，又一架彗星號(hào)在羅馬起飛后在空中爆炸。為了找到事故的原因，英國(guó)皇家航空研究院的工程師進(jìn)行了大量的研究工作，終于確認(rèn)罪魁禍?zhǔn)资亲�艙的疲勞裂紋。     現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)廣泛采用“疲勞壽命”方法，設(shè)計(jì)階段已經(jīng)充分考慮了材料的疲勞問題。但是，正如人體的疲勞因人而異，機(jī)器的疲勞是因機(jī)而異的。同一種型號(hào)的汽車，發(fā)生疲勞破壞的情況可能相差很遠(yuǎn)。有的到了報(bào)廢的年限，疲勞程度還不太嚴(yán)重；有的尚在壽命期限內(nèi)，卻發(fā)生了疲勞破壞。不同的使用方式也會(huì)導(dǎo)致機(jī)器不同的疲勞狀態(tài)。例如同一品種的富康車，做出租車與做私家車用，幾年下來(lái)其車輛的運(yùn)行狀態(tài)就會(huì)有重大差別。為了避免疲勞破壞，要嚴(yán)格按照各類保養(yǎng)和修理期限對(duì)汽車進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)。