82B on korkea-hiilinen jousiteräs, jolle on ominaista korkea lujuus ja kovuus, mutta se on erittäin herkkä inkluusioille, segregaatiolle, pintavirheille, jäännösjännityksille ja ympäristötekijöille. Jousivika ei yleensä johdu yhdestä tekijästä, vaan se on materiaalien, valmistusprosessien ja käyttöolosuhteiden yhteistulos. Tänään puhumme kahdeksannesta vaiheesta: Kuormitusolosuhteet: Pure Mechanical Failure.

8. Kuormitusolosuhteet: Puhdas mekaaninen vika

8.1 Väsymysmurtuma

• Ongelma: Jousi kestää syklistä kuormitusta pitkään ja jännitysamplitudi ylittää materiaalin tai mallin sallitun alueen.
• Mekanismi: Sykliset kuormitukset aiheuttavat mikrohalkeamia pintavirheissä, inkluusioissa tai korkeassa{0}}rasitusalueilla. Halkeama etenee hieman jokaisella jaksolla, ja lopuksi jäljellä oleva poikkileikkaus-ei kestä kuormaa ja katkeaa välittömästi.
• Seuraukset:

Murtuma nimellisen käyttöiän sisällä

Murtumapinta näyttää väsymisen etenemisvyöhykkeen ja hetkellisen murtumisvyöhykkeen

Järjestelmän seisokki

Turvallisuusriskit

8.2 Stressin rentoutuminen ja pysyvä muodonmuutos

• Ongelma: Jousi on pitkään puristustilassa tai käyttöjännitys on lähellä myötörajaa.
• Mekanismi: Dislokaatiot materiaalin sisällä liikkuvat hitaasti ja osa elastisesta muodonmuutoksesta muuttuu korjaamattomaksi plastiseksi muodonmuutokseksi, jolloin kuormitus pienenee ajan myötä.
• Seuraukset:

Vapaa korkeus lyhenee

Jousivoiman vaimennus

Esijännitysvoiman menetys

Mekanismin toimintahäiriö

8.3 Iskun ylikuormitusmurtuma

• Ongelma: Työtilassa esiintyy hetkellisiä iskukuormituksia, jotka ylittävät suunnitteluarvot.
• Mekanismi: 82B:llä on suuri lujuus, mutta rajoitettu sitkeys. Iskukuorma vaikuttaa lyhyen aikaa ja energia keskittyy. Materiaali ei pysty absorboimaan iskuenergiaa plastisen muodonmuutoksen kautta ja on altis hauraalle murtumiselle.
• Seuraukset:

Välitön napsahdus

Osat lentävät ulos

Oheiskomponenttien vaurioituminen

Turvallisuusvaarat

8.4 Resonanssi ja dynaaminen stressin vahvistus

• Ongelma: Toimintataajuus on lähellä jousen luonnollista taajuutta.
• Mechanism: Resonance will increase the amplitude of the spring, and the actual dynamic stress is much higher than the static design stress. Collisions, coil clashing, or local friction may occur between coils.
• Seuraukset:

Kevät lämmittää

Pintavauriot

Nopeutettu väsymishalkeamien leviäminen

Nopea suorituskyvyn lasku

8.5 Mikrohalkeamien leviäminen pinnalla

• Ongelma: Muovauksen tai koneistuksen aikana jääneet pienet naarmut, painaumat tai halkeamat.
• Mekanismi: Puhtaalla mekaanisella syklisellä kuormituksella jännitys keskittyy pintavian pohjalle ja halkeaman kärki avautuu ja sulkeutuu toistuvasti laajeneen vähitellen sisäänpäin.
• Seuraukset:

Varhainen väsymysmurtuma

Murtuma alkaa kiinteästä asennosta

Samanlaiset viat johtavat erävirheisiin