2002年5月，611航班从台北起飞后突然四分五裂坠入大海，最终导致225人身亡，这一切的原因竟是“金属疲劳”！
人类航空史上已经有多场空难就是由“金属疲劳”所引起，并且已经夺走了数百条生命！金属疲劳究竟有多么恐怖？
所谓金属疲劳时指金属材料在循环应力的作用下，产生裂纹或突然发生断裂的过程。要想理解这一概念，就不得不引入到材料学中应力的概念。
根据牛顿的经典力学，在没有外力作用下，物体会保持匀速运动或静止状态。而当有外力施加时，物体则会产生相应的变化。当我们把目光聚焦到物体内部，我们会发现，物体内各部分之间会产生相互作用，这就是应力。
当物体是一个“绝对刚体“的时候，其内部质地均匀，可以将外力平均分散在各处。但”绝对刚体“仅是物理学中的一个概念，现实世界中人类无法做出或者找到这种绝对的刚体，因此在现实世界里，任何物体内部的应力不可能做到完全均匀。有些部分受到的应力偏小、有些部分受到的应力偏大，而这些部分就容易率先发生金属疲劳。
开篇提到的2002年台北空难，就是因为在32年前的1980年，飞机尾部蒙皮损伤。当时并未更换整块蒙皮，而只是覆盖了一块铝板。长久的飞行积累了金属疲劳，最终导致该处开裂、机尾脱落，最终机毁人亡。
金属疲劳于人体疲劳不同，不可能通过休息而恢复，只会在长期反复的作用力下不断加深金属疲劳，积累损伤，最终导致重大事故。
难道我们人类在金属疲劳面前就束手无策了吗？
当然不是！
首先，人们在材料制作时通过提升工艺、增加合金材料、改变结构形态等方法提升金属材料靠疲劳度。著名的稀土元素就可以提升材料耐久性能。
其次，优化结构，尽量减少单一薄弱的受力点，避免应力的集中，避免尖角、缺口等。譬如飞机的舷窗由原始尖锐的方形角改为圆弧角，就能减少舷窗出现断裂的情况发生。
此外，还可以加强检查，及时、定期更换零部件，在金属疲惫断裂之前将其换掉，保障整个机体的安全。因此，无论是飞机、轮船、汽车等大型机器，都有使用年限。尤其越是庞大复杂的设备，其零部件的淘汰率就更高。毕竟比起重大的交通事故，定期更换一批零件还是十分有效的。
除了以上正面硬刚“金属疲劳“的方式，人们还反向利用”金属疲劳“的原理，为人所用。最直观的应用就是”应力断料机“。先才对象材料上进行小范围切口，再通过机器进行截断。通过预先的切口，主动创造材料的金属疲劳，造成应力的集中，只需要2秒就可以实现断料。节约了大量时间、能量，对于难以切削的材料有出奇的效果。
当我们了解到金属疲劳的原理之后，我们就不必再害怕了。只要我们不断提升品质、规范制度，可以更好地防止灾难的发生，并且让这一特性更好地为人们服务。
作者：方骥 校稿：川川
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