مانع الشقوق

مانع التشققات (المعروف أيضًا باسم مُضاعف مقاومة التمزق ) هو جهاز هندسي إنشائي . عادةً ما يكون على شكل حلقة أو شريط، ومصنوعًا من مادة قوية، ويعمل على احتواء تشققات التآكل الإجهادي أو تشققات الإجهاد ، مما يساعد على منع الانهيار الكارثي للجهاز.

يمكن أن يكون مانع التصدع بسيطًا كمنطقة معدنية سميكة، أو قد يُصنع من مادة مُرقّقة أو منسوجة مصممة لتحمّل التشوه دون أن تنهار. عند تطبيقها بشكل صحيح، تُتيح هذه التقنية إعادة توجيه الحركة وتوزيع الإجهادات بأمان. ^{[ 1 ]} وهي متوافقة مع ممارسات التصميم الآمن ضد الأعطال . ^{[ 2 ]}

شهدت أجهزة منع التشققات استخدامًا واسع النطاق في قطاع الطيران، لا سيما في الطائرات الكبيرة المضغوطة ، كوسيلة للحماية من إجهاد المعادن التدريجي. ^{[ 3 ]} وعلى وجه التحديد، يحتوي هيكل الطائرة عادةً على عدد كبير من نقاط الإجهاد العالي، حيث يُعد التثبيت بالمسامير أحد الأسباب الرئيسية، مما يجعل هذه النقاط عرضةً لبدء التشققات. وتُستخدم الحسابات بشكل متكرر لمحاكاة انتشار التشققات، بالإضافة إلى فعالية التدابير الوقائية، مثل أجهزة منع التشققات، لضمان تشغيل الطائرة بأمان. ^{[ 3 ]}

بعد حادثتي انهيار كارثيتين لهيكل الطائرة عام 1954 ، استُخدمت أجهزة منع التشققات كتعزيز إضافي لهيكل طائرة دي هافيلاند كوميت ، على الرغم من أن هذا كان مجرد واحد من عدة تغييرات تصميمية أُجريت لمعالجة نقاط الضعف في التصميم الهيكلي المتعلقة بإجهاد المعدن وإجهادات الغلاف الخارجي التي كانت مجهولة سابقًا في صناعة الطيران. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

تُعدّ السفن الحربية مثالاً آخر على استخدام تقنيات منع التشققات على نطاق واسع. فمنذ العقد الثاني من الألفية الثانية، دأبت البحرية الأمريكية على استخدامها في أجزاء السفينة المتضررة أو التي خضعت للإصلاحات، وذلك لضمان سلامة الجزء المتضرر من حيث القوة والمتانة. ومن المعروف أن السفن المصنوعة أساساً من الألومنيوم أكثر عرضةً لانتشار التشققات من نظيراتها المصنوعة من الفولاذ ؛ لذا، من المرجح أن يصبح استخدام التدابير الوقائية أكثر شيوعاً. ^{[ 6 ]}

استُخدمت مانعات التشققات أيضًا في الهندسة المدنية ، كما استُخدمت منذ زمن طويل في الصناعة النووية كعنصر هيكلي في المفاعلات . ^{[ 7 ]} وقد تم تدعيم العديد من خطوط الأنابيب المستخدمة في نقل المواد الكيميائية بهذه الأجهزة لحمايتها من الانفجار والأضرار الخارجية على حد سواء. ^{[ 8 ]} وعلى الرغم من شيوع استخدامها مع السبائك المعدنية، فقد استُخدمت مانعات التشققات المصممة بشكل مناسب مع المواد المركبة أيضًا. ^{[ 9 ] [ 10 ]} وفي عام 2008، مُنحت مجموعة إيرباص براءة اختراع لتقنية تصميم جديدة لمكون مانع التشققات. ^{[ 11 ]}