Esfuerzo residual
Sin embargo, los esfuerzos residuales no deseados en una estructura diseñada pueden causar que se produzca un fallo prematuramente.
Debido a los esfuerzos residuales de compresión en la superficie, el vidrio endurecido es más resistente a las grietas, pero se rompe en pequeños fragmentos cuando la superficie exterior se rompe.
Una demostración del efecto se muestra por las gotas del Príncipe Rupert, un material novedoso en el cual un glóbulo de vidrio fundido es saciado en agua: Debido a que la superficie externa se enfría y se solidifica primero, cuando el volumen se enfría y solidifica, quiere tomar un volumen más pequeño que el que la "piel" externa ya ha definido, esto pone mucho del volumen en tensión, empujando la "piel" en compresión.
Las aleaciones obtenidas por colada también pueden tener esfuerzos residuales debido al enfriamiento desigual entre el interior y la parte más externa.
Las uniones fueron fabricadas por colada, lo que provocó grandes tensiones residuales y motivó el crecimiento de grietas.
Cuando las grietas alcanzaron el tamaño crítico produjo que toda la estructura empezó a fallar en cadena.
Hay algunas técnicas las cuales son usadas para crear esfuerzos residuales uniformes en una viga.
Las técnicas destructivas resultan en largos e irreparables cambios estructurales al espécimen, lo que significa que ya sea el espécimen no puede regresar a servicio o una maqueta o repuesto debe ser usado.
Las técnicas no destructivas incluyen: Cuando un esfuerzo residual no deseado está presente desde antes de las operaciones del trabajo del metal, la cantidad de esfuerzo residual puede ser reducida usando distintos métodos.
Si el límite elástico del material es disminuido lo suficiente por calentamiento, las localizaciones dentro del material que experimentaron esfuerzos residuales más grandes que el límite elástico (en el estado de calentamiento) podrán ceder o deformarse.
Aunque estos procesos también incluyen el calentamiento del material a temperaturas altas y la reducción de esfuerzos residuales, también incluyen un cambio de las propiedades metalúrgicas, lo cual puede ser indeseable.
Métodos mecánicos para liberar esfuerzos de tensión superficiales no deseables y reemplazarlos con esfuerzos residuales de compresión beneficiosos incluyen shot peening y laser peening.
