Ein Forscherteam hat eine neue Methode entdeckt, um Metalle im mikroskopischen Maßstab zu testen, um schnell wiederholte Belastungen auf Materialien auszuüben und gleichzeitig zu analysieren, wie Schäden in Echtzeit entstehen und sich zu Rissen entwickeln. neue Studie veröffentlicht in Wissenschaft .
VERBINDUNG: EIN KNOCHENMETALLSCHAUM ZEIGT WOLVERIN-WIE HEILUNGSEIGENSCHAFTEN
Neue Methode zeigt, wie sich Risse vor der Katastrophe ausbreiten
Wenn Metallteile, die in Brücken, Flugzeugen und anderen Strukturen installiert sind, nachgeben und reißen, sind die Ergebnisse häufig katastrophal . Die neue Studie der Johns Hopkins University beschreibt eine neue Methode zur zuverlässigen Vorhersage der Sicherheitslücken in früheren Zerfallsstadien als frühere Tests.
"Wir können jetzt ein grundlegenderes Verständnis darüber haben, was zu Rissen führt", sagte El-Awady, einer der Autoren der Studie. "Die praktische Implikation ist, dass wir verstehen und vorhersagen können, wann oder wiedas Material wird scheitern. "
Das Studium von Rissen ist entscheidend, um Kosten zu sparen.
Dies passiert, wenn Fahrzeuge auf Brücken hämmern oder wenn Luftdruck Verschiebt sich um Flugzeuge herum, beispielsweise wenn eine kontinuierliche Änderung, die als "zyklische Belastung" bezeichnet wird, zu Schlupf in der inneren Molekülstruktur von Metallen mit höchster Haltbarkeit führt - bis Risse auftreten, die Experten möglicherweise schon lange gesehen haben, bevor sie zu einer Gefahr wurden.
"Ermüdungsversagen plagt alle Metalle und seine Minderung ist von großer Bedeutung", fügte El-Awady hinzu. "Es ist die häufigste Ursache für Risse in metallischen Bauteilen von Flugzeugen."
Aus diesem Grund muss sich die Luftfahrtindustrie regelmäßigen und teuren Austauschplänen für zahlreiche Teile unterziehen. Die Lebensdauer jeder Komponente kann jedoch mit besserer Intelligenz hinsichtlich der Entstehung von Rissen genauer vorhergesagt werden. Die Ermittler in Frankreich forderten Konstruktionsprüfungen vonder Airbus A380 - um die Fähigkeit des Unternehmens zu prüfen, Vorsichtsmaßnahmen gegen das Risiko der Metallermüdung zu treffen, Berichte Phys.org.
Die Kenntnis der Rissherkunft ist für die Kosten von entscheidender Bedeutung.
"Aufgrund des Unverständnisses der Mechanismen, die zur Rissbildung führen, war es schwierig, die verbleibende Lebensdauer eines zyklisch belasteten Materials mit angemessener Genauigkeit vorherzusagen", sagte El-Awady. "Die Komponente könnte tatsächlich fein und fein seinscheitern nie, aber sie werfen es trotzdem nur auf der Grundlage statistischer Argumente weg. Das ist eine enorme Geldverschwendung. "
Die meisten heutigen Tests zur Erfassung der Ursachen der Rissentstehung konzentrieren sich in der Regel auf die Momente unmittelbar vor und nach dem Auftreten von Rissen, um festzustellen, wie sich das Metall-Make-up auswirkt. Bei vielen dieser Tests werden viel größere Proben verwendet, um die Verfolgung des Schadensbeginns auszuschließen.Dies ist ein Merkmal der Submikrometer-Skala. Diese neue Methode verengt die Beobachtungslinse auf die kleinstmögliche Skala und beginnt, wenn Metalle anfänglich Belastungen ausgesetzt sind. präziser Überschuss wo lokalisierte Schäden zu katastrophalen Rissen führen können.