Anda mungkin bertanya: bagaimana bolt yang diperbuat daripada logam boleh mengalami keletihan? Malah, selepas keluli karbon diproses menjadi bolt, pemuatan kitaran jangka panjang-boleh mewujudkan kepekatan tegasan di kawasan setempat jika parameter teknikal awal dan sifat mekanikal tidak memenuhi keperluan. Apabila tegasan sedemikian mencapai tahap kritikal, retakan kecil akan terbentuk pada bolt - ini hanyalah peringkat pertama keletihan. Apabila bilangan kitaran pemuatan meningkat ke tahap tertentu, rekahan itu merambat dan akhirnya membawa kepada keretakan secara tiba-tiba. Ini adalah mekanisme dan hasil kegagalan bolt fatigue.
Mengapa keletihan berlaku dalambolt keluli karbon? Adakah bolt berkekuatan{0}}lebih tinggi lebih berkemungkinan keletihan? Pertama, keletihan tidak berkaitan secara langsung dengan tahap kekuatan bolt. Bolt biasa mempunyai keperluan kekuatan yang lebih rendah dan digunakan dalam keadaan ringan di mana kesan keletihan adalah terhad. Walau bagaimanapun, bolt berkekuatan tinggi-digunakan dalam persekitaran dengan permintaan tegangan yang ketat, yang secara semula jadi meningkatkan risiko keletihan. Atas sebab ini, kebanyakan kegagalan keletihan yang kita hadapi dalam amalan berlaku dalambolt-kekuatan tinggi, walaupun ini tidak bermakna bolt biasa tidak pernah letih - ia hanya tertakluk kepada keperluan perkhidmatan yang lebih rendah.
Punca asas kelesuan bolt ialah perubahan tekanan tempatan yang berulang semasa pemuatan kitaran, yang menyebabkan kerosakan terkumpul pada titik lemah dan akhirnya membentuk keretakan. Prosesnya adalah seperti berikut: tekanan mula-mula menghakis kawasan terdedah bolt, retakan mikro secara beransur-ansur muncul, retakan tumbuh dari masa ke masa, dan apabila ia mencapai panjang kritikal, bolt pecah secara tiba-tiba. Analisis jangka-panjang menunjukkan bahawa tekanan yang menyebabkan keletihan tidak perlu besar; malah ia boleh jauh lebih rendah daripada kekuatan alah bolt. Oleh itu, selepas patah keletihan, permukaan patah biasanya tidak menunjukkan ubah bentuk atau lenturan yang jelas disebabkan oleh daya luaran.
Berdasarkan analisis di atas, kita boleh menambah baik proses pembuatan untuk meningkatkan rintangan keletihan bolt. Perhatikan rajah berikut:
Benang BertetulangRajah di atas menunjukkan profil benang yang dioptimumkan dengan punca bulat (R-radius). Keretakan keletihan biasanya berlaku pada akar benang dan di bawah kepala bolt, jadi mengubah suai proses pembuatan benang asas dapat mencegah keletihan dengan berkesan. Mari bandingkan dengan benang biasa:
Benang BiasaBenang di atas ialah benang standard dengan bucu tajam di akarnya. Struktur sudut kanan-sebegitu sangat sensitif terhadap perubahan tekanan dan terdedah kepada patah keletihan. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kawasan di bawah kepala bolt adalah satu lagi lokasi kritikal untuk kegagalan keletihan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
Proses Keletihan BoltMenggunakan prinsip yang sama seperti jejari akar benang, kita boleh menambah jejari fillet bersaiz betul di persimpangan antara kepala bolt dan batang dalam julat reka bentuk yang dibenarkan.
