Μηχανική κόπωσης

Η κόπωση των υλικών είναι ένα φαινόμενο που αφορά τη μείωση της αντοχής ενός υλικού με τη διάρκεια της χρήσης του, λόγω της καταπόνησης που υφίσταται. Αυτό το φαινόμενο είναι συνήθως αποτέλεσμα της επαναλαμβανόμενης εφαρμογής εναλλασσόμενων φορτίων ή παραμορφώσεων σε ένα υλικό, όπως στην περίπτωση των κατασκευαστικών υλικών που εκτίθενται σε διακυμάνσεις θερμοκρασίας ή σε οχλήσεις. Η κόπωση μπορεί να οδηγήσει στην απότομη αποτυχία του υλικού, η οποία μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες, όπως τη ζημιά του εξοπλισμού ή και την απώλεια ζωής. Για αυτό το λόγο, η κατανόηση και η μείωση της κόπωσης των υλικών είναι σημαντικό για τη βελτίωση της απόδοσης και της ασφάλειας του εξοπλισμού και των δομών.

Παραδείγματα κόπωσης υλικών 

Ένα παράδειγμα κόπωσης υλικών είναι η κόπωση του μεταλλικού σώματος μιας γέφυρας. Κατά τη διάρκεια της χρήσης της γέφυρας, το μεταλλικό σώμα εκτίθεται σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φορτίων από το βάρος των οχημάτων που διέρχονται πάνω της. Με τη διάρκεια του χρόνου, αυτοί οι κύκλοι φορτίων μπορούν να οδηγήσουν στην κόπωση του μεταλλικού σώματος, ειδικά στα σημεία όπου υπάρχουν σημαντικές παραμορφώσεις.

Κατά την παραμόρφωση (επιμήκυνση, συσπείρωση) ενός ελατηρίου μέσω της άσκησης μιας δύναμης σε αυτό, το ελατήριο μπορεί, αν υπερβεί τα όρια αντοχής του, να παραμορφωθεί μόνιμα ή και να σπάσει.