väsymiskestävyys

Väsymiskestävyys tarkoittaa kykyä sietää toistuvaa tai vaihtuvaa rasitusta ilman väsymisestä johtuvaa rakenteellista epäonnea tai suorituskyvyn heikkenemistä. Se on olennaista sekä teknisessä että biologisessa kontekstissa: materiaalit, komponentit ja rakenteet sekä elimistön kudokset ja järjestelmät voivat kokea väsymistä, kun ne altistuvat moninkertaisille kuormituksille.

Teollisessa kontekstissa väsymiskestävyys viittaa materiaalin ja rakenteen kykyyn kestää pitkäaikaista toistuvaa kuormitusta ilman rikkomista. Keskeisiä käsitteitä ovat väsymislujuus, S-N-käyrä (rasituksen ja toistojen määrän suhde), sekä mahdollinen väsymisrajoitus. Rasituslähteet voivat olla staattisia, sykli- tai elintason mukaan muuttuvia ja niihin vaikuttavat lämpötila, ympäristö, pintakäsittely ja jälkikäsittely sekä rakenne- ja valmistusmenetelmät. Suuria tekijöitä ovat jännityksen koncentratiosio, materiaalin mikrostruktuuri, vanheneminen sekä liitosten ja mittojen toleranssit. Väsymiskestävyys määritellään usein kokeellisesti väsymystestausmenetelmillä, joissa mitataan kestoa tai kokonaiskuormitteisuutta ennen vian syntyä.

Biologisessa kontekstissa väsymiskestävyys kuvaa biologisen järjestelmän kykyä säilyttää suorituskykyä toistuvan rasituksen alaisuudessa. Esimerkiksi lihasten väsymiskestävyys riippuu taloudellisuudesta, mitokondrioiden määrän ja toiminnan tehokkuudesta sekä verenkierron kyvystä toimittaa happea ja ravinteita. Harjoittelun avulla voidaan parantaa sekä kestävyyttä että palautumiskykyä.

Väsymiskestävyydeellä on keskeinen merkitys suunnittelussa ja turvallisuudessa sekä teollisuudessa että liikunta- ja lääketieteellisessä tutkimuksessa.