فرسودگی تماس ایستاده

Standing Contact Fatigue

آزمایش فرسودگی ایستاده روشی است که برای آزمایش رشد ترک در مرتبۀ زیرسطحی استفاده می‌شود. در چنین آزمایشی، یک جسم کروی بر روی مواد آزمایش‌شده فشرده شده و بین یک بار فشاری بالا و پایین می‌چرخد. هیچ حرکت انتقالی بین این دو رخ نمی‌دهد.

پس از گذشت مدت زمانی، می‌توان ترک‌های سطح را روی سطح جسم تخت مشاهده کرد، در حالی که تجزیه و تحلیل بیشتر این مؤلفه، ترک‌های چندگانه را نشان می‌دهد که در مرتبۀ زیرسطحی وجود دارد. در ابتدا سطح سخت شده است، که در مقایسه با خواص مواد بقیه جسم، خصوصیات ماده‌ای سطح را تغییر می‌دهد. این روش سخت‌شدن سطح بر استحکام ماده، سخت‌شدن و فرسودگی جسم تأثیر می‌گذارد، در حالی که تنش‌های باقیمانده نیز در عمق جسم وارد می‌شوند.

سه لایۀ مجزا از مواد آسیب‌دیدۀ فرسوده دیده می‌شود. در نزدیکترین حالت به سطح، نمونه دارای یک لایۀ موردی قوی است، در حالی که در هسته، این ماده از خواص ماده بی‌تاثیر است. در بین این لایه‌ها، یک لایۀ گذار وجود دارد که در آن هم خاصیت مواد و هم تنش باقیمانده دارای شیب قوی هستند. همۀ این اثرات در شبیه‌سازی چرخۀ بار گنجانیده شده است.

در این مثال، فرسودگی با استفاده از مدل Dang-Van شبیه‌سازی می‌شود. نتایج تنش‌هایی را نشان می‌دهد که ترکیبی از حالت باقیمانده از فرآیند سخت‌شدن و واکنش ساختاری به تغییر شکل پلاستیک ناشی از تورفتگی شیء کروی است. انعطاف‌پذیری فقط در اولین چرخۀ بار رخ می‌دهد، در حالی که چرخه‌های بار بعدی ماهیت بالایی دارند. بنابراین چرخۀ بار دوم می‌تواند به عنوان یک چرخۀ بار پایدار دیده شده و در مطالعه فرسودگی بعدی استفاده می‌شود.