Vermoeiing
Van Wikipedia
Vermoeiing is een fenomeen waarbij een color=#0000ffmateriaal bezwijkt onder een wisselende, zeer lang aangehouden color=#0000ffbelasting. Door de wisselende belasting, kan er color=#0000ffbreuk optreden, zelfs indien de spanningen overal ver onder de maximale color=#0000ffvloei- of color=#0000ffbreukspanning blijven. Vermoeiing die optreedt na een kort aantal cycli, minder dan tienduizend, wordt "low cycle fatigue" genoemd.
Dit fenomeen werd het eerst ontdekt in color=#0000ffEngeland, bij de eerste color=#0000fftreinen. Het bleek namelijk dat treinassen veel sneller bezweken dan er (statisch) berekend was.
IMG class=thumbimage height=202 alt=Aluminium: hoe laag de spanning ook is y-as, er treedt vermoeiingsbreuk op na een bepaald aantal cycli x-as src=
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/n ... minium.jpg width=320 longDesc=/wiki/Afbeelding:S-N_kromme_aluminium.jpg">
Aluminium: hoe laag de spanning ook is (y-as), er treedt vermoeiingsbreuk op na een bepaald aantal cycli (x-as)
Vermoeiing treedt op in metalen. Sommige materialen hebben een maximaal spanningsniveau, waarbij nooit vermoeiing optreedt indien de wisselende spanning zich eronder bevindt (bijv. color=#0000ffstaal en color=#0000fftitanium), dit heet een vermoeiingsgrens en moet omzichtig behandeld worden, soms kunnen metalen hun vermoeiingsgrens verliezen door corrosie of een zuur milieu. Andere metalen ( color=#0000ffaluminium en color=#0000ffkoper) vermoeien bij elke spanning, hoewel de vermoeiing langer op zich laat wachten bij een lage maximumspanning.
De breuk verloopt volgende in stappen:
Initiatie, de scheur begint, altijd rond een spanningsconcentratie (insluitsels, kerf, ..).
Propagatie, de scheur gaat zich door de dynamische belasting steeds verder uitbreiden, die proces gaat echter in het begin zeer langzaam. Naarmate de scheur groter wordt, stijgt de belasting op de niet bezweken rest, en verloopt het proces sneller.
Terminatie, waarbij het materiaal veelal bros breekt. Het materiaal bezwijkt wel degelijk aan zijn breukspanning, maar door de lopende scheur werd de weerstandbiedende doorsnede te klein.
Kenmerkend voor dit type breuken is het oppervlak: het is glad en vertoont concentrische ringen, zgn "beach marks", die uitwaaieren vanaf het beginpunt.
ntwerpmaatregelen
Een goed ontwerp houdt rekening met de mogelijkheid tot optreden van color=#0000ffvermoeiingsbreuken en -scheuren, die de looptijd van de constructie sterk kunnen verkorten. nverwachte vermoeiing treedt vooral op door slecht ontwerp van de constructie, voornamelijk te hoge spanningsconcentraties of kerfwerking.
....Kortom, een aluminium frame maar ook andere alu-fietsonderdelen zijn op een heel bepaalde manier gevoelig voor slapper worden (vermoeiien en/of erger), anders dan andere metalen als staal, titanium etc. Het is een ongewenste eigenschap die, behalve door ontwerpmaatregelen, nog verminderd kan worden door legeringslementen als koper, magnesium en bepaalde hittebehandelingen.
Meer informatie over aluminium is te vinden via
www.aluminiumcentrum.nl