وبلاگ

علی رغم رفاه و آسایشی که دانش فنی برای بشر به وجود اورده است متاسفانه شکست ناگهانی و غیر منتظره بعضی سازه‌های مهندسی خسارات مالی و جانی فراوانی را در برداشته است. به عنوان مثال گزارش ناسا[2] در سال 1976 ، خسارات ناشی از شکست سازه ها و کوششهای جلوگیری از ان را سالانه حدود 119 میلیارد دلار برای امریکا هزینه داشته است. منظور کردن جان انسانهایی که در این حوادث از دست رفته اند بر اهمیت این موضوع می افزاید
کاربرد وسیع (ولی نه بطور کاملاً صحیح) فلزات در قرن 19 موجب حوادث فراوان و قربانیان زیادی گردید. بعنوان مثال : در دهه 1870 – 1860 حوادث ناگوار در خطوط راه آهن موجب مرگ 200 نفر از مردم انگلیس در هر سال شده است. اکثر این حوادث در اثر شکست چرخ های قطار ، ریل یا محورها …. بوده است.
حوادثی در طول 200 سال اخیر اتفاق افتاده است، توسط آندرسون[3] به رشته تحریر در آمده است. برخی از این حوادث عبارتند از:
در مارس 1935 حدود 700 نفر برای تماشای یک مسابقه قایق‌سواری روی پل معلق مونتروس[4] گرد آمده بودند. در اثنای مسابقه یکی از زنجیرهای گسیخته شده و عده زیادی جان سپردند.
در 22 ژانویه 1866 سقوط قسمتی از سقف ایستگاه راه‌آهن منچستر، موجب مرگ دو نفر گردید. علت حادثه شکست یک عضو چدنی بوده است.

در بررسی علل شکست پژوهشگران دریافتند که طراحی بسیاری از این سازه‌ها بر مبنای تئوری الاستیسیته و مقاومت مصالح درست بوده و عامل شکست ترک‌هایی بودند که در سازه وجود داشته و یا در حین کار ایجاد شده است. بنابراین این نتیجه حاصل شد که طراحی و تحلیل این سازه‌ها تنها بر پایه دو درس  ذکر شده موفقیت‌آمیز نبوده است. بر این اساس در دهه دوم قرن بیستم علم جدیدی به نام مکانیک شکست[5] پایه‌گذاری شد که تجزیه و تحلیل سازه‌ها را بر مبنای وجود و یا ایجاد ترک بررسی می کند. کشف معایب و نواقص موجود در مصالح و رفع آنها مانع بروز بعضی حوادث ناگوار می‌گردد. ظهور روش‌های تولید مواد همراه با گسترش علم مواد، تعداد حوادث را به سطح پایین‌تر و قابل قبول‌تر رسانده است. اغلب شکست‌ها تحت تنش‌های پایین اتفاق افتاده است. تحقیقات نشان می‌دهد که عامل این شکست‌ها معایبی مثل ترک‌های ریز[6] می‌باشد . [1]
[1] Fracture Mechanics
[2] National Aeronautics and Space Administration (NASA)
[3] Anderson
[4][4] Montrose
[5] Fracture Mechanics
[6] Flaws