Festigkeit / Mechanik von Werkstoffen
Es wurden eine Reihe von Begriffen definiert, um die Spannung zu identifizieren, bei der die plastische Verformung beginnt. Der für diesen Zweck am häufigsten verwendete Wert ist die Streckgrenze. Die Streckgrenze ist definiert als die Spannung, bei der eine vorbestimmte Menge an bleibender Verformung auftritt. Der grafische Teil der frühen Stadien eines Spannungstests wird verwendet, um die Streckgrenze zu bewerten., Um die Streckgrenze zu ermitteln, wird die vorbestimmte Dauerspannung entlang der Dehnungsachse des Graphen rechts vom Ursprung (Null) eingestellt. Sie ist in Abbildung 5 als Buchstabe D angegeben.
Streckgrenze, Elastizitätsmodul, Endfestigkeit ausgewählter Materialien
Eine gerade Linie wird durch Punkt (D) mit der gleichen Steigung wie der Anfangsabschnitt der Spannungs-Dehnungs-Kurve gezogen. Der Schnittpunkt der neuen Linie und der Stressstrainenkurve wird auf die Stressachse projiziert. Der Spannungswert, in Pfund pro Quadratzoll, ist die Streckgrenze., Es ist in Abbildung 5 als Punkt 3 angegeben. Diese Methode des Plotens wird zum Zweck der Subtraktion der elastischen Dehnung von der Gesamtdehnung durchgeführt, wobei der vorgegebene „permanente Offset“ als Rest verbleibt. Wenn die Streckgrenze gemeldet wird, sollte die bei der Bestimmung verwendete Versatzmenge angegeben werden. Zum Beispiel “ Streckgrenze (bei 0,2% Offset) = 51.200 psi.“
Young ‚ s Modulus of Common Engineering Materials
Einige Beispiele der Streckgrenze für Metalle sind wie folgt.,
Typische Spannungs-Dehnungs-Kurve Kunststoffe
Manchmal werden anstelle der Streckgrenze alternative Werte verwendet. Einige davon werden im Folgenden kurz beschrieben.
Bei der Streckgrenze, die durch die Trennmethode bestimmt wird, beobachtet ein Beobachter mit einem Trennpaar die sichtbare Dehnung zwischen zwei Gage-Markierungen auf der Probe. Wenn eine sichtbare Dehnung auftritt, wird die Last in diesem Moment aufgezeichnet und die dieser Last entsprechende Spannung berechnet.,
Weicher Stahl zeigt bei Spannungsprüfungen häufig eine besondere Eigenschaft, die als Streckgrenze bezeichnet wird. Wenn die Spannungs-Dehnungs-Kurve aufgetragen wird, wird ein Abfall der Last (oder manchmal eine konstante Last) beobachtet, obwohl die Belastung weiter zunimmt. Schließlich wird das Metall durch die Verformung verstärkt und die Belastung nimmt mit weiterer Belastung zu. Der Höhepunkt auf dem S-förmigen Teil der Kurve, wo die Ausbeute begann, wird als oberer Ertragspunkt bezeichnet, und der Mindestpunkt ist der untere Ertragspunkt., Dieses Phänomen ist bei bestimmten Tiefziehvorgängen von Stahlblech sehr problematisch. Der Stahl dehnt sich weiter aus und wird an lokalen Stellen dünner, an denen die plastische Belastung einsetzt, so dass unansehnliche Vertiefungen zurückbleiben, die als Bahrenstämme oder „Würmer“ bezeichnet werden.“
Die proportionale Grenze ist definiert als die Spannung, bei der die Spannungs-Dehnungs-Kurve zuerst von einer geraden Linie abweicht. Unterhalb dieses Grenzwerts der Spannung ist das Verhältnis von Spannung zu Dehnung konstant, und das Material soll dem Hooke-Gesetz gehorchen (Spannung ist proportional zur Dehnung)., Die proportionale Grenze wird normalerweise nicht in Spezifikationen verwendet, da die Abweichung so allmählich beginnt, dass Kontroversen über die genaue Spannung entstehen, bei der sich die Linie zu krümmen beginnt.
Die elastische Grenze wurde zuvor als die Spannung definiert, bei der die plastische Verformung beginnt. Diese Grenze kann nicht aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve ermittelt werden. Das Verfahren zur Bestimmung des Grenzwerts müsste eine Abfolge leicht ansteigender Lasten mit dazwischenliegender vollständiger Entladung zur Erfassung der ersten plastischen Verformung oder „dauerhaften“ umfassen.,“Wie die proportionale Grenze würde ihre Bestimmung zu Kontroversen führen. Elastic limit wird jedoch als beschreibender, qualitativer Begriff verwendet.
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