การประเมินสมบัติทางกลหลังเกิดความเสียหาย (Post-Failure Evaluation of Mechanical Properties)

การวิเคราะห์ชิ้นส่วนที่เกิดความเสียหายอย่างละเอียดบางครั้งจำเป็นต้องทดสอบสมบัติทางกล เพื่อตรวจสอบว่าสมบัติทางกลของวัสดุก่อนการใช้งานเป็นไปตามข้อกำหนดของผู้ออกแบบหรือผู้ผลิตหรือไม่ ระหว่างการทดสอบสมบัติต่างๆ เหล่านี้ ต้องดำเนินการอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ค่าที่แท้จริงโดยการตรวจสอบสมบัติก่อนการใช้งาน ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาวะการใช้งานของวัสดุหรือตลอดเหตุการณ์ของความเสียหาย นอกจากนี้ การทดสอบสมบัติทางกลอาจดำเนินการเพื่อตรวจสอบว่าความเสียหายไดเกิดขึ้นจากการเหนี่ยวนำของสิ่งผิดปกติหรือจากสภาวะการใช้งานที่ไม่พึงประสงค์หรือไม่ ประเภทของการทดสอบทางกลที่ดำเนินการระหว่างการวิเคราะห์ความเสียหายเหมือนกับการทดสอบวัตถุดิบหรือชิ้นส่วนที่ยังไม่ผ่านการใช้งาน การทดสอบเหล่านี้ผู้เขียนจะนำเสนอในบทนี้ซึ่งรวมทั้งความหลากหลายและความน่าเชื่อถือที่ประกอบไปด้วยการสังเกตการณ์และข้อควรระวังต่างๆ เพื่อช่วยให้นักวิเคราะห์ความเสียหายทำการตรวจสอบสมบัติทางกลดั้งเดิมได้อย่างถูกต้องเหมาะสม


บทนำ

บ่อยครั้งที่การวิเคราะห์ความเสียหายมักกระตุ้นให้เกิดความเข้าใจในการที่การทดสอบสมบัติทางกลในห้องปฏิบัติทั่วไปไม่ได้ให้ นักวิเคราะห์ความเสียหายเผชิญกับสถานการณ์และเงื่อนไขที่ซับซ้อนในการตรวจสอบความเสียหายในแต่ละกรณี ซึ่งการทดสอบก็เหมือนกับการดำเนินในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมเพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีความหมาย ในขณะที่เป็นไปไม่ได้เลยที่จะประยุกต์กฎให้ครอบคลุมเงื่อนไขการทดสอบทั้งหมด จึงมีความจำเป็นต้องประยุกต์ใช้ให้เป็นไปตามมาตรฐานที่ปฏิบัติให้มากที่สุด ความเสียหายได้ตรวจสอบเพื่อค้นหาปัจจัยที่เป็นสาเหตุที่แท้จริงทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายขึ้นอีกในอนาคต บางครั้งความเสียหายยังต้องวิเคราะห์เพื่อหาผู้ที่ต้องรับผิดชอบ ในกรณีสุดท้ายที่กล่าวมานั้น มักมีการฟ้องร้องเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การตรวจสอบผลการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดและตรวจสอบวิธีการทดสอบอย่างใกล้ชิดรวมทั้งข้อสมมุติฐานที่ใช้ในระหว่างการวิเคราะห์ ในระหว่างการกระบวนการวิเคราะห์ความเสียหายนั้น การตรวจสอบสมบัติทางกลของชิ้นส่วนที่เสียหายมักจะเป็นที่พึงประสงค์และต้องการดำเนินการเกือบทุกกรณี สมบัติที่ได้จากการทดสอบเหล่านี้ประกอบด้วย ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (Tensile Strength) ความต้านทานแรงดึงที่จุดคราก (Yield Strength) ความแกร่ง (toughness) ความแข็ง (hardness) อายุการล้า (fatigue life) ความต้านทานการล้าตัว (fatigue strength) และความสามารถการใช้งานที่อุณหภูมิสูง แต่ไม่ได้จำกัดเพียงเท่านี้ นอกจากนี้ อาจจำเป็นต้องมีการวัดค่าความนำไฟฟ้าของโลหะผสม แม้ว่าจะไม่ใช่สมบัติทางกลก็ตาม การประเมินสมบัติทางกลของวัสดุสมารถดำเนินการได้จากทั้งชิ้นส่วนที่เกิดความเสียหายและชิ้นส่วนตัวอย่างซึ่งเป็นตัวแทนอื่นๆ ซึ่งอาจยังไม่เกิดความเสียหาย นักวิเคราะห์ความเสียหายจะต้องพิจารณาว่าผลการทดสอบหลังเกิดความเสียหายเป็นอย่างไรอาจต่างจากหรือแปรผันจากข้อกำหนดเบื้องต้นของผู้ผลิตและพยายามเพื่อลดหรือหลีกเลี่ยงสภาวะที่นำไปสู่การแปรผัน มีหลากหลายเหตุผลที่สามารถอธิบายว่าทำไมข้อกำหนดหรือข้อมูลการทดสอบจากผู้ผลิตอาจแปรผันจากข้อมูลสมบัติทางกลของชิ้นส่วนที่เกิดความเสียหาย ในบทนี้ผู้เขียนจะนำเสนอสาเหตุที่นำไปสู่การแปรผันของสมบัติทางกล เสนอแนะวิธีเพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดผลกระทบเหล่านั้น และอธิบายให้เห็นว่าข้อมูลจากการทดสอบอันไหนที่เป็นตัวแทนของสมบัติทางกลที่ดีที่สุดของชิ้นส่วนที่เกิดความเสียหาย จะอธิบายปัจจัยที่สนับสนุนการแปรผันของข้อมูลจากการทดสอบหลังจากเกิดความเสียหาย และอธิบายวิธีการทดสอบที่เฉพาะต่างๆ (เช่น แรงดึง ความแข็ง การล้า และความแกร่งต่อการแตกหัก) ปัจจัยที่คล้ายกันที่นำไปสู่การแปรผันของสาเหตุที่เกิดขึ้นในการทดสอบอื่นๆ เช่น การทดสอบแรงกระแทก (impact testing) และการทดสอบการแตกร้าวเนื่องจากความเค้นร่วมกับการกัดกร่อน (stress-corrosion cracking)

โปรดติดตามตอนต่อไปนะครับ................................