Treksterkte versus zwichtsterkte
Treksterkte en vloeisterkte zijn twee zeer belangrijke onderwerpen die worden besproken in de technische en materiaalwetenschap. Treksterkte is een maat voor de maximale vervorming die een bepaald materiaal kan aannemen zonder vernauwing. De opbrengststerkte is een maat voor de maximale hoeveelheid elastische vervorming die een materiaal kan aannemen. Beide concepten zijn erg belangrijk op gebieden zoals structurele engineering, machinebouw, materiaalkunde en diverse andere gebieden. In dit artikel gaan we in op wat vloeisterkte en treksterkte zijn, hun definities, de toepassingen van vloeigrens en treksterkte, de overeenkomsten tussen deze twee en ten slotte het verschil tussen vloeisterkte en treksterkte.
Wat is treksterkte?
Treksterkte is de algemene term die wordt gebruikt voor de ultieme treksterkte (UTS). Wanneer een materiaal wordt getrokken strekt het uit. De kracht, die het materiaal rekt, staat bekend als de stress. De ultieme treksterkte is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan vóór het insnoeren.
Necking is het geval dat de doorsnede van het monster aanmerkelijk klein wordt. Dit kan worden verklaard met behulp van de intermoleculaire bindingen van het monster. Wanneer spanning wordt toegepast, werken de intermoleculaire aantrekkingskrachten in de tegenovergestelde richting om het monster in vorm te houden. Wanneer de stress wordt opgeheven, keert het monster geheel of gedeeltelijk terug naar zijn oorspronkelijke toestand. Wanneer de insnoering begint, worden de moleculen uit elkaar gestrekt, zodat de intermoleculaire krachten niet voldoende zijn om ze bij elkaar te houden. Dit veroorzaakt een plotselinge belasting als gevolg van de stress en necking gebeurt.
Treksterkte is ook een eigenschap van het materiaal. Dit wordt gemeten in Pascal, maar grotere eenheden zoals Mega Pascal worden in praktische omstandigheden gebruikt.
Wat is rendementsterkte?
Wanneer een materiaal wordt uitgerekt met een uitwendige kracht, is het eerste deel van het uitrekken elastisch. Dit staat bekend als elastische vervorming. Elastische vervorming is altijd omkeerbaar. Nadat een bepaalde hoeveelheid kracht is uitgeoefend, wordt de vervorming plastisch. Een plastische vervorming is niet omkeerbaar. Het punt waar de elastische vervorming plastische vervorming wordt, is een zeer belangrijke eigenschap van het materiaal.
De opbrengststerkte wordt gedefinieerd als de hoeveelheid spanning waarbij een vooraf bepaalde hoeveelheid plastische (onomkeerbare) vervorming optreedt. Als de toegepaste spanning lager is dan de vloeigrens, is de vervorming altijd elastisch.
De opbrengststerkte is altijd lager dan de ultieme treksterkte. Dit betekent dat er na het plastisch vervormen een insnoeringseffect optreedt. Nekvorming is niet mogelijk in het elastische vervormingsgebied.
De opbrengststerkte kan worden gemeten met behulp van methoden zoals de verdelingsmethode.
Treksterkte versus zwichtsterkte