材料疲勞 －汽車安全的大敵

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汽車故障的原因有千百種,其中有一種是使用者根本無法控制的,這就是由材料疲勞引起的結構件失效。粗大結實的鋼鐵也會“疲勞”？確實如此。     什么是金屬材料的疲勞？零件在受到超強作用力時可以發生變形或斷裂，就像人體遭受襲擊時可以發生骨折，但這不是疲勞破壞。疲勞失效是指材料在正常工作情況下，在長期反復作用的應力下所發生的性能變化。這些應力的大小并沒有超出材料能夠承受的范圍，但是長期反復的作用就會引起材料的疲勞。材料的疲勞破壞并不是一開始就會被察覺的，它是一個緩慢的發展過程。例如一條發動機曲軸可以在投入運行時間不太長的時候就產生很小的疲勞裂紋，這些肉眼看不出來的裂紋會不斷擴大，直到有一天曲軸忽然斷裂。就像人由于長期工作積累的疲勞而一朝病倒。     人類付出昂貴的代價才獲得了對材料疲勞的認識。二次大戰后，英國的德-哈維蘭飛機公司設計制造了彗星號民用噴氣飛機，經過一年使用，1953年5月2日一架彗星號客機從印度加爾各答機場起飛后不久在半空中解體；1954年1月10日，另一架彗星號在地中海上空爆炸；不到3個月，又一架彗星號在羅馬起飛后在空中爆炸。為了找到事故的原因，英國皇家航空研究院的工程師進行了大量的研究工作，終于確認罪魁禍首是座艙的疲勞裂紋。     現代的機械設計已經廣泛采用“疲勞壽命”方法，設計階段已經充分考慮了材料的疲勞問題。但是，正如人體的疲勞因人而異，機器的疲勞是因機而異的。同一種型號的汽車，發生疲勞破壞的情況可能相差很遠。有的到了報廢的年限，疲勞程度還不太嚴重；有的尚在壽命期限內，卻發生了疲勞破壞。不同的使用方式也會導致機器不同的疲勞狀態。例如同一品種的富康車，做出租車與做私家車用，幾年下來其車輛的運行狀態就會有重大差別。為了避免疲勞破壞，要嚴格按照各類保養和修理期限對汽車進行檢查，以便及時發現潛在的危險。