JEVY PŘI STATICKÉM ZATÍŽENÍ
Deformace materiálu pod vlivem napětí je velmi složitý jev, takže jej musíme z různých hledisek zjednodušovat, abychom mu mohli porozumět. Jedním z těchto zjednodušení je předpoklad, že zatížení se zavádějí postupně, jak se to např. dělá se vzorky při zkoušce tahem a tlakem.
Pokud je ocelový prut zatížený na tah vystaven zatížení, které postupně roste, a měří se jeho dilatace ℇ, dostane se diagram zobrazený na obrázku.
_1= Meze úměrnosti _2 =Mez pružnosti 3 =Dolní mez kluzu 3’= Horní mez kluzu
Zpočátku je dilatace velmi malá a úměrná napětí, jak to vyžaduje Hookeův zákon. Od určitého napětí přestává úměrnost a dilatace roste rychleji. Přesnou polohu této hranice úměrnosti lze těžko určit. Čím přesnější je měření, tím níže vychází. Pro většinu materiálů leží na δ=0 a Hookeův zákon pak představuje pouze první přiblížení pružného chování, první člen rozvoje v Taylorově řadě funkce ℇ=ℇ (δ) v okolí počátku souřadnic. Při odlehčení tyče se zjišťuje, že pokud napětí nebylo příliš velké, mizí i deformace v souladu s Hookeovým zákonem. Ale i to se mění, pokud se překročí určitá napjatost ležící blízko meze proporcionality, tzv. meze pružnosti; pak se celková deformace skládá z části elastické (vratné) a neelastické (trvalé). Ani mez pružnosti nelze přesně určit, nachází se tím níže, čím vyšší je přesnost měření.
Avšak protože má velký technický význam, neboť představuje mez důležitosti u téměř všech výpočtů v pevnosti materiálů a současně i mez, na níž vznikají první trvalá poškození, pro zkoušení vzorků se ostře vymezuje nějakou přijatou konvencí, takže se např. jako mez 0,2% označuje takové napětí, při němž trvalá deformace dosahuje 0,2%.
Bezprostředně po překročení meze pružnosti deformace prudce roste a lze ji pozorovat pouhým okem; při téměř konstantním napětí se tyč nepřetržitě prodlužuje. Toto napětí se nazývá mez kluzu.
U hydraulických strojů pro zkoušení materiálu lze kromě toho po začátku kluzu pozorovat více či méně výrazný pokles napětí, jak je naznačeno v grafu přerušovanou křivkou; tehdy se maximum nazývá horní mez kluzu a stálé napětí při kluzu, které poté nastupuje, dolní mez kluzu.
Jakmile se dosáhne určité dilatace, která je již téměř zcela neelastická, napětí začne znovu růst, materiál se zpevňuje. V této oblasti zatížení dochází k patrnému zmenšení příčného průřezu prutu vlivem (neelastické) boční kontrakce a další průběh diagramu napětí a deformace závisí především na tom, zda se při výpočtu napětí síla tahu P, která působí na prut, dělí původním průřezem Fo, nebo okamžitým průřezem F. Pro technické účely je zajímavé napětí P/F. Toto napětí prochází maximem, které se nazývá pevnost materiálu, a když je toto maximum překročeno, prut se na jednom místě silně zúží a zlomí. „Skutečné napětí“ P/F roste až do porušení.
Chování jiných kovů se v mnohém odlišuje od zde popsaného. Tečení často není výrazné a zpevňování začíná bezprostředně po překročení meze pružnosti.
U křehkých materiálů (kámen, sklo, beton) jsou neelastické deformace obecně malé a už při malé deformaci dochází k porušení. Celková deformace, kterou materiál do porušení utrpí, je mírou tažnosti (opak: křehkosti) materiálu a pro ocel je přesně předepsána v technických podmínkách. Avšak protože se těsně před porušením další deformace soustřeďuje na okolí místa zúženého průřezu, získává se různá hodnota deformace při lomu podle toho, zda se jako měřicí délka bere větší nebo menší část tyče, takže pro získání jednoznačných a navzájem srovnatelných výsledků je nutno předem přijmout určitou konvenci. Deformace při lomu se zpravidla měří tak, že se na kulaté tyči průměru d před zkouškou vyznačí měřicí délka l = 10 d a z jejího prodloužení ∆l se vypočte deformace při lomu ℇSl= ∆1/1.
Je-li třeba zkoušet pruty jiného průřezu, stanoví se měřicí délka podle průměru kruhového válcového prutu, který má stejnou plochu příčného průřezu.