Wat is Vermoeiing?

Vermoeiing in metalen (metaalmoeheid) is zo ongeveer de meest voorkomende reden van bezwijken van constructies. Maar wat is vermoeiing nu eigenlijk. Vermoeiing treedt op als een constructie door wisselende belastingen wordt belast. Zodra de spanning amplitude een drempelwaarde overschrijdt zullen microscopisch kleine scheurtjes initiëren op plaatsen met hoge spanningen (spanningsconcentraties). Aanvankelijk groeien de scheuren erg langzaam en blijven onzichtbaar voor het blote oog gedurende een groot deel van het vermoeiingsleven. Geleidelijk gaan de scheuren iets sneller groeien en worden op een gegeven moment zichtbaar. Uiteindelijk wordt een kritische scheurlengte bereikt en zal de constructie bezwijken. Het karakter van het vermoeiingsproces leidt ertoe dat bezwijken door vermoeiing een veiligheidskwestie worden kan.

De spanningsniveaus die vermoeiingsschade veroorzaken zijn veel lager dan de statische sterkte van het materiaal, d.w.z. de treksterkte en de vloeigrens. Bepalend voor schadegroei door vermoeiing zijn spanningsamplitudes; het zijn de wisselende spanningen die vermoeiing veroorzaken.

Er zijn veel factoren die een rol spelen bij vermoeiing, zoals slechte materiaal keuze, ruw of beschadigd oppervlak, slecht onderhoud, zoals het niet bijtijds vervangen van onderdelen. De vorm (ontwerp) van de constructie bepaald het vermoeiingsgedrag in hoge mate; rechte gaten of scherpe hoeken leiden tot hoge lokale spanningsniveaus waar vermoeiingsscheuren makkelijk kunnen initiëren. Ronde gaten en geleidelijke overgangen zullen de vermoeiingssterkte van een constructie verhogen.

Enkele karakteristieken van Vermoeiing

  • Vermoeiing is een constructief probleem, niet slechts een materiaal probleem.
  • Spanningsconcentraties (gaten, sleuven, overgangen) en plaatsen met secundaire buiging zijn gebruikelijke plaatsen waar scheuren kunnen ontstaan.
  • Vermoeiing vertoont over het algemeen veel spreiding.
  • Hoe groter de spanningsamplitude, hoe korter de levensduur.
  • Schade is cumulatief. Anders dan menselijke wezens recupereren materialen niet van vermoeiing.

Meer over Vermoeiing

Ontvang de maandelijkse nieuwsbrief met onze vermoeiing blog en informatie over onze diensten en cursussen per email.