(Spanning, rek)-diagram
stelde deze vraag op 25 oktober 2021 om 16:02.Reacties
Dag Joost,
Aan alles komt een eind, ook aan de rekbaarheid van een staafje/draadje: er komt een moment waarom dat zó ver is uitgerekt dat het materiaal gaat "vloeien", en daarna dus niet meer terug op zijn plek veert als de trekkracht weer wegvalt.
Waar elastische vervoming overgaat in plastische vervorming heet de vloeigrens.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Spanning-rekdiagram
A: proportionaliteitsgrens. Boven dit punt is de rek niet meer lineair afhankelijk van de spanning, zie Wet van Hooke.
B: elasticiteitsgrens, bovenste vloeigrens, boven deze grens vervormt het materiaal plastisch.
C: (onderste) vloeigrens. Hier start het materiaal met vloeien.
Praktisch gezien vallen de punten A, B en C samen: enkel de bovenste vloeigrens wordt gegeven.
D: start verstevigen,
E: treksterkte (σUTS: Ultimate Tensile Strength),
F: breuk.
Voor een bros of steenachtig materiaal (een materiaal dat weinig rekt en niet plastisch vervormt maar breekt) zijn D en E niet gedefinieerd; F valt samen met A,B en C. Bij een dergelijk materiaal zal de druksterkte een stuk hoger liggen dan de treksterkte E, bijvoorbeeld beton dat een druksterkte van 52 MPa heeft kan een treksterkte van circa 6 MPa hebben.
I: elastisch gebied. Als de trekkracht van het materiaal wordt af gehaald, zal het materiaal weer in de oorspronkelijke toestand terugkeren. De helling van dit stuk is een maat voor de elasticiteitsmodulus.
II: vloeien. In deze fase kan men stellen dat het materiaal als een vloeistof reageert: de rek verandert onder quasi constante spanning.
III: versteviging. In dit gebied zal het materiaal door het lopen van dislocaties verstevigen.
IV: insnoering. In het gebied I+II+III zal het materiaal al zijdelings verkorten (door het poisson-effect), vanaf E zal de proefstaaf op een bepaalde plaats erg binnen insnoeren. In dat gebied zal de spanning blijven stijgen, tot het proefstuk bezwijkt. Buiten de plaats waar de dwarsdoorsnede insnoert, daalt de spanning (zoals op de figuur). Het materiaal echter, bezwijkt wel degelijk op een (ware) spanning hoger dan de σUTS!
Overigens staat in dat diagram nergens een kracht uitgezet. In dat horizontale stuk grafiek wordt je draad steeds langer en dus dunner bij gelijke spanning(druk), m.a.w. je hebt steeds minder kracht nodig.
Groet, Jan
Aan alles komt een eind, ook aan de rekbaarheid van een staafje/draadje: er komt een moment waarom dat zó ver is uitgerekt dat het materiaal gaat "vloeien", en daarna dus niet meer terug op zijn plek veert als de trekkracht weer wegvalt.
Waar elastische vervoming overgaat in plastische vervorming heet de vloeigrens.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Spanning-rekdiagram
A: proportionaliteitsgrens. Boven dit punt is de rek niet meer lineair afhankelijk van de spanning, zie Wet van Hooke.
B: elasticiteitsgrens, bovenste vloeigrens, boven deze grens vervormt het materiaal plastisch.
C: (onderste) vloeigrens. Hier start het materiaal met vloeien.
Praktisch gezien vallen de punten A, B en C samen: enkel de bovenste vloeigrens wordt gegeven.
D: start verstevigen,
E: treksterkte (σUTS: Ultimate Tensile Strength),
F: breuk.
Voor een bros of steenachtig materiaal (een materiaal dat weinig rekt en niet plastisch vervormt maar breekt) zijn D en E niet gedefinieerd; F valt samen met A,B en C. Bij een dergelijk materiaal zal de druksterkte een stuk hoger liggen dan de treksterkte E, bijvoorbeeld beton dat een druksterkte van 52 MPa heeft kan een treksterkte van circa 6 MPa hebben.
I: elastisch gebied. Als de trekkracht van het materiaal wordt af gehaald, zal het materiaal weer in de oorspronkelijke toestand terugkeren. De helling van dit stuk is een maat voor de elasticiteitsmodulus.
II: vloeien. In deze fase kan men stellen dat het materiaal als een vloeistof reageert: de rek verandert onder quasi constante spanning.
III: versteviging. In dit gebied zal het materiaal door het lopen van dislocaties verstevigen.
IV: insnoering. In het gebied I+II+III zal het materiaal al zijdelings verkorten (door het poisson-effect), vanaf E zal de proefstaaf op een bepaalde plaats erg binnen insnoeren. In dat gebied zal de spanning blijven stijgen, tot het proefstuk bezwijkt. Buiten de plaats waar de dwarsdoorsnede insnoert, daalt de spanning (zoals op de figuur). Het materiaal echter, bezwijkt wel degelijk op een (ware) spanning hoger dan de σUTS!
Overigens staat in dat diagram nergens een kracht uitgezet. In dat horizontale stuk grafiek wordt je draad steeds langer en dus dunner bij gelijke spanning(druk), m.a.w. je hebt steeds minder kracht nodig.
Groet, Jan
