בדיקת השפעה צ'רפיה של פלדות מגולגלות קרות וחמות בתנאי טמפרטורה מגוונים

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

אחד הסוגים החתרניים יותר של כשלים שיכולים להתרחש במבנים הם שברים שבירים, אשר בעיקר בשל חומרים באיכות ירודה או בחירת חומר לקוי. שברים שבירים נוטים להתרחש פתאום וללא חוסר נטיות חומרית רבה; תחשוב על שבר בעצמות, למשל. כשלים אלה מתרחשים לעתים קרובות במצבים שבהם יש יכולת מועטה עבור החומר לפתח לחצי גיסה בשל תנאי טעינה תלת ממדיים, שבהם ריכוזי המתח המקומיים גבוהים, ושבו נתיב כוח לוגי וישיר לא סופק על ידי המעצב. דוגמאות לכישלון מסוג זה נצפו בעקבות רעידת האדמה בנורת'רידג' ב-1994 במבני פלדה רב-קומתיים. בבניינים אלה, מספר ריתוך מפתח נשבר מבלי להציג כל התנהגות רקיע. שברים נוטים להתרחש ליד חיבורים, או בממשקים בין חתיכות של חומרי בסיס, כמו ריתוך נוטה להציג אי רציפות מקומית הן, חומרים וגיאומטריה, כמו גם לחצים תלת ממדיים עקב קירור.

בעת ציון חומרים למבנה שיראה טמפרטורות הפעלה נמוכות מאוד (כלומר, צינור אלסקה) מחזורי טעינה רבים (גשר בכביש מהיר בין-מדינתי), או כאשר ריתוך משמש בהרחבה, יש צורך בבדיקה פשוטה המאפיינת את חוסנו של החומר, או עמידות לשבר. בתחום ההנדסה האזרחית המבחן הזה הוא מבחן חריץ צ'רפיה, המתואר במעבדה זו. מבחן חריץ ה- V של Charpy נועד לספק מידה פשטנית מאוד של יכולתו של החומר לספוג אנרגיה כאשר הוא נתון לעומס השפעה.