Cuando los componentes metálicos de aviones, puentes y otras estructuras se agrietan, los resultados suelen ser catastróficos. Pero los investigadores de la Universidad Johns Hopkins han encontrado una manera de predecir de manera confiable las vulnerabilidades antes que las pruebas actuales.
en un artículo publicado hoy en ciencia , los investigadores de la Universidad Johns Hopkins detallan un nuevo método para probar metales a una escala microscópica que les permite infligir rápidamente cargas repetitivas en los materiales mientras registran cómo el daño resultante evoluciona a grietas.
"Ahora podemos tener una comprensión más fundamental sobre lo que conduce a las grietas", dijo El-Awady. "La implicación práctica es que nos permitirá comprender y predecir cuándo o cómo fallará el material. "
Ya sea el golpe de vehículos en puentes o cambios en la presión del aire en aviones, tal cambio continuo llamado "carga cíclica" induce gradualmente deslizamientos en la estructura molecular interna de los metales más duraderos hasta que ocurren grietas que podrían haberse anticipado mucho antes.su peligrosa apariencia.
"La falla por fatiga afecta a todos los metales y mitigarla es de gran importancia", dijo El-Awady. "Es la principal causa de grietas en los componentes metálicos de las aeronaves".
Por eso es una práctica común en la industria de las aerolíneas adherirse a programas de reemplazo regulares y costosos para muchas piezas. Pero la vida útil de esas piezas podría determinarse con mayor precisión si se comprenden mejor los orígenes de la iniciación de fisuras.Los investigadores el mes pasado pidieron revisiones del diseño del Airbus A380 para determinar si protegen contra los riesgos de fatiga del metal.
"Con la falta de comprensión de los mecanismos que conducen a la iniciación de grietas, ha sido difícil predecir con una precisión razonable la vida restante de un material cargado cíclicamente", dijo El-Awady. "El componente podría estar realmente bien ynunca fallan, pero lo tiran a la basura de todos modos únicamente sobre la base de argumentos estadísticos. Eso es una gran pérdida de dinero ".
La mayoría de las pruebas actuales para comprender los orígenes de la iniciación de la fisura se han centrado en los momentos justo antes o después de la fisuración para evaluar lo que sucedió en la composición del metal. Y muchas de esas pruebas utilizan muestras mucho más grandes que impiden rastrear el inicio del daño, que es una característica de escala submicrométrica. El nuevo método reduce la lente lo más pequeño posible y comienza cuando los metales se exponen por primera vez a cargas que provocan daños localizados que podrían convertirse en grietas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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