STATİK DAYANIM
Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır
gerilmede dayanımı sona erişip kopmaktadır.
Bulunan bu gerilme değerine malzemenin statik dayanımı adı verilir.
Ancak aynı malzemeyi, zorlayan gerilmeler zaman ile değişecek olursa‚ malzeme çekme deneyindeki kopma değerinin altındaki bir gerilmede, sünek de olsa plastik şekil değiştirmeden kırılır. Bu olaya YORULMA denir.
Yükleme ve boşaltmanın periyodik olarak çok sayıda tekrarı sonucunda cisim içinde oluşan karmaşık termik ve mekanik olaylar nedeniyle, cisimde çözülme, yıpranma ve ayrışmalar meydana gelir.
Bu olayın nedeni yükün şiddetinden çok onun, periyodik olarak uzun bir süre değişmesidir. İç mekanizması oldukça karışık olan bu olaya kısaca malzemenin yorulması denmektedir.
Uygulamada statik yüklere (zorlamalara) en ender olarak rastlanır.
Özellikle metalik malzemelerin göçmesinin en önde gelen etkeni olması nedeniyle yorulma olayı çok önemlidir.
Yorulma kopmasına uğrayan parçalara örnek olarak miller, bağlantı çubukları ve dişliler gibi hareketli parçalar gösterilebilir.
Makinelerdeki hasarların yaklaşık % 80’nin yorulma kopmalarından kaynaklandığı düşünülmektedir.
Bu tür hasarlar polimer ve seramik (cam hariç) malzemelerde de ortaya çıkabilmektedir.
Yorulma olayı üç aşamada değerlendirilebilir:
1. Çatlak Başlangıcı: Genellikle yüksek gerilme yığılmalarının oluştuğu bölgelerde veya kristal yapıdaki hatalı noktalardan çatlak başlar.
2. Çatlak ilerlemesi: Çatlak genellikle yüzeyden başlayıp, kayma hatları ile orta kısımlara iletilir. Ayrıca, malzeme içinde mikro çatlaklar var ise ve çatlak ucunda oluşan gerilme yığılması çatlağı ilerletebilecek seviyede ise çatlak ilerler. Uygulanan gerilme çatlağın ilerlemesi için yeterli değilse malzeme yorulmaz. Gerilme çatlağın ilerlemesini sağlayacak kadar büyük ise çatlak gevşek yerlerden ilerler. Böylece yıpranma yavaş yavaş tüm keside yayılır. Ayrıca büyük ve haber verici bir uzama veya büzülme görülmez.
3. Kırılma: Yıpranma nedeniyle ayrışma yeter derecede ilerledikten sonra kesidin geri kalan kısmı yükü taşıyamaz hale gelir ve malzeme aniden kopar.
Yorulma olayı malzemede önemli bir plastik şekil değişimi yapmadığından ve uyarı vermeden elastik limitin altındaki gerilmelerde malzemenin ani olarak göçmesi nedeniyle tehlikelidir.
Bu tip gevrek kırılma olaylarına çelik köprülerde, kötü yolda giden arabalarda, uçak kanatlarında rastlanabilir.
