fáradási

Fáradási, vagy fáradás a mechanikai anyagok olyan összetett károsodási folyamatára utal, amely ciklikus terhelés hatására alakul ki. A terhelés ismétlődése során lokális mikrosérülések keletkeznek, a mikrokrédek fokozatosan növekednek, és végül a teljes alkatrész töréséhez vezetnek. A fáradási folyamat gyakran nem igényel a törő küszöbértéknél nagyobb átlagos összterhelést, ezért a hosszan fennálló, ismétlődő terhelés is törési kockázatot jelenthet.

A fáradási élettartamot jellemző Nf a törésig bekövetkező ciklusok száma adott terhelési amplitúdó mellett. A terhelési állapotok összehasonlítása érdekében gyakran S-N görbékkel vagy Wöhler-görbékkel írják le a kapcsolatra vonatkozó adatokat. Kulcsfogalmak közé tartozik a terheléses amplitúdó (Δσ), a mean stress (átlagos feszültség) hatása, a terhelés frekvenciája és a környezeti tényezők (hőmérséklet, korrózió). A mechanizmus részletesebb leírására a krízis- és növekedési fázis különválasztása jellemző: a krácrák megjelenése (iniciáció) és a törvényes növekedés (propagáció).

A fáradási viselkedést modellezik és mérik fáradási vizsgálatokkal; az ipari tervezés során pedig a fáradási életet figyelembe véve dolgoznak ki megoldásokat. A megelőzés lehetséges eszközei közé tartozik a geometriakialakítás optimalizálása, felületkezelések (például tartós tömörítő maradású felület), felület-simítás és felületi tartós feszültségek csökkentése, anyagválasztás és ellenőrzési, karbantartási ütemtervek. Fáradási szempontokat különösen fontos figyelembe venni repülőgép-, autó- és gépészeti szerkezetek tervezése során.