由材料疲劳和我们从中学到的东西引起的5灾难

凡尔赛尔斯火车崩溃,1842年

1842年5月8日下午,我刚刚在凡尔赛中刚刚结束了Louis Philippe国王的生日庆典。数百名观众堆进了无数火车车,这么多,需要两个机车拉动。由于火车正在回到巴黎,领先的机车破坏了轴,导致发动机脱轨。链反应看到许多火车堆彼此堆放,并引发发动机的火箱的散射引起的火灾。大多数估计将55人死亡到事故和随后的火灾。当时锁定乘客门的常见做法也可能是贡献因素。

Versailles火车崩溃是法国的第一个,并制作了世界头条新闻。在金属疲劳和一般降解随时间的一段时间内也发生了崩溃并未很好地理解,这导致了一般人口的恐惧和混乱。轨道公司,政府机构和学者都列出了审查和学习的事件,以防止未来的灾难,以及将公众信任恢复年轻的铁路系统作为一种安全可靠的交通工具。乐动体育网址多少

William Rankine和8月Wöhler只是众多研究人员中的少数几年,致力于推进火车桥的设计,测试和维护。因此,历史学家们认为凡尔赛事故是将严重的人类兴趣和​​研究的开始标记为疲劳和骨折力学领域,这使得设计和制造更安全,更耐用的商品和组件。

4阶段的疲劳和骨折力学

1裂纹形核2。第一阶段裂纹扩展3。第二阶段裂纹扩展4。塑性破坏 航空航天测试服务
波士顿糖蜜灾难,1919年

1919年1月15日,一个230万加仑的油箱装满了水在波士顿的北端,糖蜜倒下了邻居。目击者说听到了什么听起来像枪声,因为铆钉射出了50英尺高的坦克。崩塌形成了糖浆波浪高达25英尺,以35英里/小时的速度行进在它的峰顶。强大的波浪损坏的钢高架铁路轨道上的大梁多个建筑物的地基,以及淹没了无数的城市街区。

随后进行了全面调查,从而为地面带来了许多贡献因素。之一最关键的因素是疏忽和一般的失修状态,坦克在发生崩溃时。报告说,基本泄漏和压力测试是在储罐投入使用前未进行。报告还指出坦克,当填充时,泄漏了这么糟糕,必须涂上棕色以隐藏瑕疵。

尽管如此,坦克仍在服役。对崩塌后证据的观察表明,根本原因起源于圆筒形储罐底部的人孔盖,其中环向应力集中最高。据信,在人孔覆盖附近发起的疲劳裂纹并增长失效前的临界长度。其他因素包括发酵过程中坦克和温度急剧上升,两者都会导致内部坦克的压力很大。

德哈维兰彗星飞机坠毁,1954年

De Havilland Comet是世界上第一个生产的商业喷射机,由此产生大不列颠及来的哈希兰。彗星是英国的冠军成就时间,并进一步推进了他们的航空优势,直到世界上的第一个数致命事故最终归因于金属疲劳。

1954年1月,BOAC航班781经历了爆炸性减压地中海在路线到伦敦从罗马。所有35名乘客和船员都被杀死了所有彗星飞机都立即接地。经过广泛的搜索和恢复使命,官员开始检查恢复的飞机。这件飞机变得明显爆炸发生在半空中,官方最初认为是发动机涡轮爆炸造成的造成事故的原因。所有彗星的涡轮都进行了改装,飞机也进行了改装再次被允许飞行。

仅仅几周被清除飞行,另一个彗星飞机,南非航空公司201航班,在地中海上空从罗马到约翰内斯堡。同样,所有21名乘客和船员都被杀死了。这事件导致调查人员质疑涡轮爆炸是罪魁祸首的假设减压的方法。

经过广泛,多年来对两次航班进行调查,确定金属由设计缺陷引起的疲劳最终导致了两种情况下的爆炸减压实例。金属疲劳源于用于导航的前窗附近。几个观察影响因素。首先,方形窗户的设计引起了窗角处应力高度集中。事实上,计算显示高达70%的飞机在压力下压力的最终压力集中在飞机窗户的角落。其次,窗户周围的支架铆接而不是胶合,原本指定,铆钉孔引起疲劳重复加压循环后启动的裂缝。

这些事故的调查结果被用于全面检查客舱力量。此外,飞机中消除了尖锐点和边缘设计,以减少应力集中。


亚历山大L. Kielland油平台,1980年

1980年3月27日,亚历山大基兰号石油钻机在北海挪威海域驻扎。据报道,有200多名工人在船上的住宿区下班时出现“尖锐裂缝”。钻机突然倾斜了30度。钻机的六根锚索中有五根断裂,剩下的最后一根锚索支撑着巨大的应力水平。钻井平台在这个位置保持相对稳定很短一段时间,直到最后一根缆绳断裂,钻井平台完全倾覆入海。这是自第二次世界大战以来挪威海域发生的最严重的灾难。

随后的调查能够将当天晚上发生的事件拼凑起来,并确定坍塌的起因是钻井平台一个结构支撑的疲劳开裂。然后将裂纹追踪至一个6 mm的小角焊缝,该角焊缝将非承重法兰盘连接至支撑。角焊缝具有较差的外形和显著的冷裂纹,这导致疲劳强度显著降低。翼缘板也被明显的层状撕裂所削弱,这增加了应力集中。北海钻井平台所经历的周期性压力进一步加剧了局势。

eSchede培训灾难,1998年

1998年6月3日,当一个火车轮失效时,慕尼黑到汉堡的高速火车被淘汰,导致连锁反应,导致桥梁坍塌,超过十几辆脱轨火车车。

汽车#1上的钢轮胎在从火车中释放时启动了链式反应,并嵌入了第一辆车的地板上。当火车通过开关时,嵌入轮胎撞击开关的导轨,导致导轨也嵌入火车中,该火车将举起列车轴关闭赛道。当火车接近第二个开关时,其中一个脱轨轮击中开关,改变其设置。这导致汽车#3的后轴被拉到平行轨道上,猛烈地剥夺了汽车,该汽车撞击并摧毁了立交桥的主要支撑件。几辆车,以120英里/小时行驶,撞到桥梁,直到它完全坍塌,阻挡整个轨道。剩下的汽车全速达到碎石,造成大堆积。

总共有101人死亡,近100人受伤。除其他因素外,调查人员确定车轮的设计有缺陷,在实施前缺乏充分的验证测试。工程师们在轮胎和轮身之间放置了一个橡胶阻尼环,以减少巡航时的振动。这从几个方面导致疲劳敏感性增加:

  • 车轮转动时,轮胎被压扁成椭圆形每转一圈(每年一天大约500000次)服务),具有相应的疲劳效应。
  • 与纯粹的单卵轮设计相反,裂缝也可以轮胎内侧的形状。
  • 当轮胎由于磨损而变得更薄时,动态力夸大,导致裂纹扩展。
  • 轮胎上的平点、隆起或隆起显著增加了动力作用于总成上,大大加速了磨损。

Other contributing factors included improper maintenance (records indicated that this particular wheel has failed to pass inspections on several occasions leading up to the crash, although it was never replaced), overbridge design (wasn’t designed with spans), and the use of welds in the carriage bodies (led to “unzipping” during the crash) As a result of the disaster, all wheels with a similar design were replaced with monoblock wheels.