ความอ่อนเพลียระยะสูง (High Cycle Fatigue) หรือ HCF คืออะไร?

ความเหนื่อยล้าระยะยาว

ความอ่อนเพลียระยะสูง (HCF) หมายถึงความอ่อนเพลียของวัสดุที่ล้มเหลวด้วยจํานวนจํานวนจํานวนมากของวงจรภาระที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบที่ความเครียดต่ําและความบิดเบือนเป็นหลัก

ตัวอย่างของความเหนื่อยระยะสูง ได้แก่

ส่วนที่หมุน อะไหล่, เกียร์, ดิสก์, และใบหญ้าในเครื่องยนต์และเครื่องจักร; ปีกของเครื่องบินภายใต้ภาระทางอากาศ

สปริงรถยนต์และแท่งเชื่อม; สะพาน ราง, รางและการเชื่อมต่อในสะพานที่ได้รับการจราจรหนัก

โครงสร้างนอกทะเล ราคาโครงสร้างที่เผชิญกับแรงบดคลื่น

อาคารอุตสาหกรรม

การจัดหมวดหมู่แบบสุ่มระหว่างความอ่อนเพลียระยะสูงและความอ่อนเพลียระยะต่ํา (LCF) ถือว่าประมาณ 10,000 หมุนเวียนถึง 100,000 หมุนเวียน

โดยทั่วไปความเหนื่อยระยะสูง เกิดจากความเครียดที่สลับกันในช่วงยืดหยุ่นหรือไม่ยืดหยุ่นเล็กน้อยขณะที่ความอ่อนเพลียในวงจรต่ํามักอยู่ในช่วงไม่ยืดหยุ่นหรือพลาสติกที่แสดงความยืดหยุ่นขนาดใหญ่.

คุณลักษณะของความเหนื่อยล้าระยะสูง

ระดับความเครียดต่ําความเครียดแลกเปลี่ยนที่นําไปใช้ต่ํากว่าความแข็งแรงของวัสดุมาก ทําให้เกิดการปรับปรุงความยืดหยุ่นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

อายุการเหนื่อยล้าที่ยาวนานจํานวนวงจรความเครียดก่อนการหักที่สูงมาก โดยปกติระหว่าง 105 และ 109 หรือสูงกว่า

อุปกรณ์บด:ในจุดบกพร่องขนาดเล็ก หรือจุดรวมหรือจุดรวมความเครียดในวัสดุ ความเครียดยืดหยุ่นที่ซ้ํา ๆ ส่งผลให้มีการเคลื่อนไหวการสับสน ทําให้เกิดรอยแตกเล็กน้อยการแตกช้า ๆ และอย่างต่อเนื่องแพร่กระจายในทิศทางตั้งตรงกับความเครียดหลักเมื่อรอยแตกถึงขนาดที่สําคัญ และส่วนตัดที่เหลือไม่สามารถทนความอ้วนได้ เกิดการหักแตกอย่างฉับพลัน

โมฟโลยีการหัก

รายการกลมพื้นผิวหักเรียบและเรียบ โดยมีบริเวณการแพร่กระจายความเหนื่อยล้าครอบคลุมส่วนใหญ่ของพื้นที่ และบริเวณหักทันทีเล็กมาก

ณ ภาพจุลินทรีย์(SEM) สามารถสังเกตเห็นจํานวนมากของความอ่อนเพลียละเอียด, เส้นทางความอ่อนเพลีย (ร่องรอยของการเติบโตของรอยแตกจากแต่ละวงจร)

การใช้งานด้านวิศวกรรมและกรณีเฉพาะ:

เครื่องจักรกลหมุน: หมุนหมุนของเครื่องยนต์, หมุนหมุน, เกียร์

อุปกรณ์ยืดหยุ่น: สปริง, การแขวน

โครงสร้างทางอากาศ: ปีก, ปีกเครื่องยนต์

โครงสร้างพลเมือง: สะพาน สายไฟ (รับภาระยาวนานจากยานยนต์)