Hva er strekkspenninger?

February 22  by Eliza

Strekkspenninger oppstår når et materiale er utsatt for trekking eller strekkraft. Stress er definert som en kraft påført over et tverrsnittsareal, med typiske enheter av pounds per kvadrattomme (psi) eller Newton per kvadratmeter, også kjent som pascal (Pa). Den type stress som et materiale er utsatt for, vil være avhengig av hvordan den kraft som blir påført. De tre grunnleggende typer av stress er strekk, komprimering, og skjær. En forståelse av denne styrken er viktig i valg av materialer for mekanisk verksted og designapplikasjoner.

Dimensjonene av et objekt under stress vil endres på grunn av den belastning eller deformering som oppstår når en kraft påføres. Et materiale som er under strekkspenning vil forlenge eller strekke seg, når det opplever belastning. Et materiale som utsettes for lav belastning vil vende tilbake til sine opprinnelige dimensjoner etter at kraften er fjernet. Ved høye spenninger, kan et materiale som ikke går tilbake til sin opprinnelige tilstand når kraften fjernes og permanent deformasjon vil oppstå. Forholdet mellom den påtrykte spenning og den tilsvarende stamme kan anvendes for å forutsi oppførselen til et materiale som når det blir utsatt for strekkspenning.

Testing av utstyr er tilgjengelig som nøyaktig kan måle stress og belastningen for et materiale, og generere en stress-belastningskurve. Stress-belastningskurve gir typisk en forståelse av hvordan et materiale som vil oppføre seg når det utsettes for påførte strekk-kraft, og bestemmer den maksimalt tillatte belastning før permanent deformasjon og endelig svikt oppstår. For å måle strekkspenning, blir en gradvis økende kraft som påføres en testprøve og mengden av kraft som er nødvendig for å forlenge og til slutt bryte prøven blir målt og registrert. Materialer som er utsatt for strekkpåkjenninger og oppleve en stor mengde deformasjon før svikt er vurdert å ha høy elastisitet.

Den maksimale strekkspenning som et materiale som kan tåle før den svikter er kjent som strekkstyrke eller strekkfasthet. Verdien av endelig strekkfasthet varierer sterkt for ulike materialer. Myke, formbare materialer - for eksempel mange plast, gummi, og metaller - anses elastisk og vil gjennomgå betydelige deformasjoner før en fullstendig fiasko oppstår. Harde og sprø materialer, som betong og glass, vil ha liten eller ingen deformasjon før en fullstendig svikt oppstår. Den ultimate strekkfasthet for mange forskjellige typer metall, tre, glass, gummi, keramikk, betong og plast er lett tilgjengelig i ulike materialer eiendomsreferansehåndbøker.

  • Strekkspenninger og strekkfasthet testes ved hjelp av trekkrefter, vanligvis administrert av en maskin som er spesielt kalibrert for å teste en materialets styrke.