Kelelahan (material)

Dalam ilmu material, kelelahan adalah melemahnya suatu bahan yang disebabkan oleh beban yang berkali-kali diaplikasikan terhadap bahan tersebut. Hal ini adalah kerusakan struktural progresif dan terlokalisasi yang terjadi bila suatu bahan mengalami pembebanan siklikal. Nominal dari nilai maksimum stres yang menyebabkan kerusakan tersebut mungkin jauh kurang dari kekuatan material biasanya disebut sebagai batas akhir pembebanan kekuatan tarik, atau batas yield stress (ultimate tensile stress limit dan yield stress limit dalam Bahasa Inggris).

Kelelahan juga bisa terjadi bila suatu bahan mengalami sebuah proses bongkar-muat yang berkali-kali. Jika beban-beban tersebut berada di atas ambang batas tertentu, celah-celah mikroskopis akan mulai terbentuk pada titik-titik konsentrasi stres seperti permukaan, gigih slip band (PSBs), permukaan dari konstituen dalam kasus bahan komposit, dan permukaan biji-bijian dalam kasus logam.^[1] Akhirnya sebuah retakan akan mencapai ukuran kritis, retakan tersebut akan menyebar tiba-tiba, dan struktur bahan tersebut akan patah. Bentuk struktur ini akan secara signifikan mempengaruhi masa batas kelelahan; lubang persegi atau sudut yang tajam akan menyebabkan peningkatan tegangan lokal di mana kelelahan retak dapat memulai. Lubang bulat dan transisi halus atau fillet akan meningkatkan kelelahan kekuatan struktur.

1. ^ Kim, W. H.; Laird, C. (1978). "Crack nucleation and stage I propagation in high strain fatigue—II. mechanism". Acta Metallurgica. 26 (5): 789–799. doi:10.1016/0001-6160(78)90029-9.