एक घटक का थकान जीवन दो चरणों से बना है: दरार दीक्षा और दरार प्रसार। फ्रैक्चर मैकेनिक्स क्रैक ग्रोथ लाइफ की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि है। यह उन घटकों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिसमें दोष या दरार होती है। फ्रैक्चर मैकेनिक्स आधारित थकान विश्लेषण के मुख्य अनुप्रयोगों में डिजाइन जीवन के लिए अधिकतम सहनीय प्रारंभिक दोष आकार (अक्सर वेल्ड्स शामिल) का निर्धारण शामिल है, एक ज्ञात या ग्रहण किए गए दरार आकार के साथ दरार विकास जीवन की गणना और निरीक्षण अंतराल की योजना। इस पद्धति का उपयोग करके सटीक रूप से दरार वृद्धि की भविष्यवाणी करने के लिए, उचित पर्यावरणीय परिस्थितियों में सामग्री की थकान दरार वृद्धि दर (FCGR) प्राप्त करने के लिए परीक्षणों का संचालन करना आवश्यक है।
FCGR को अक्सर पेरिस पावर लॉ के संदर्भ में तनाव तीव्रता कारक रेंज, ofk के एक समारोह के रूप में व्यक्त किया जाता है:
DA/DN=A AKM [1]
जहां DA/DN प्रति चक्र दरार वृद्धि है, ofk तनाव रेंज, दरार आकार और नमूना ज्यामिति का एक कार्य है, ए और एम सामग्री स्थिरांक हैं जिन्हें थकान दरार विकास परीक्षणों को अंजाम देने की आवश्यकता है।
FCGR परीक्षणों के संचालन के लिए दो अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त मानक हैं: ASTM E647 (1) और ISO 12108 (2)। वे काफी हद तक समझौते में हैं, लेकिन दोनों के बीच कुछ छोटे अंतर हैं। इस तरह के अंतरों के उदाहरणों में पैरामीटर सी का विनिर्देश शामिल है, जो घटते gk FCGR परीक्षण (-0.08mm-1 में ASTM E647 में -0.08 मिमी -1 में -0.1 मिमी -1 में आईएसओ 12108 में) और दरार वृद्धि थ्रेशोल्ड के लिए परिभाषा है।
FCGR परीक्षणों में मानक नमूना ज्यामिति के उपयोग की आवश्यकता होती है जिसमें कॉम्पैक्ट टेंशन (CT), सिंगल एज पायदान बेंड (SENB), सिंगल एज नॉट टेंशन (भेजा गया) और सेंटर क्रैक टेंशन (CCT) नमूनों में शामिल हैं। दोनों एएसटीएम E647 और आईएसओ 12108 इन नमूने ज्यामिति को स्वीकार करते हैं और K समाधान प्रदान करते हैं। चित्रा 1 SENB और CT नमूनों की ज्यामिति को दर्शाता है जो अन्य दो की तुलना में अधिक बार उपयोग किए जाते हैं। SENB नमूने की तुलना में, CT नमूना को सामग्री में अधिक किफायती होने का लाभ होता है जो सामग्री का नमूना सीमित होने पर महत्वपूर्ण हो सकता है। हालांकि, इस तरह के नमूने की मशीनिंग अधिक महंगी है। SENB नमूना ज्यामिति के साथ एक और लाभ यह है कि एक संक्षारक पर्यावरण कक्ष में एक परीक्षण स्थापित करना आसान है।
मानक (1, 2) नमूना, पायदान और पूर्व - दरार के लिए आकार की आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करें। Notch को अक्सर इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) द्वारा निर्मित किया जाता है और प्री - दरार चक्रीय लोडिंग द्वारा पेश किया जाता है। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि पूर्व - में अंतिम अधिकतम K (KMAX) एक FCGR परीक्षण की शुरुआत में उपयोग किए गए KMAX से कम है। इसे प्राप्त करने के लिए, पूर्व - क्रैकिंग अक्सर एक तनाव अनुपात में आयोजित की जाती है जो बाद के FCGR परीक्षण में उपयोग की जाती है।