KARGA ESTATIKOAREN AZPIAN GERTATZEN DIREN FENOMENOAK
Tentsioaren eraginpeko materialen deformazioa oso fenomeno konplexua da, eta, beraz, ulertu ahal izateko, hainbat alderditan sinplifikatu behar da. Sinplifikazio horietako bat kargak pixkanaka aplikatzen direla onartzea da, adibidez, trakzio- eta konpresio-saioetan laginekin egiten den bezala.
Altzairuzko hagaxka bat tiraduran kargatuta pixkanaka handitzen den kargari jasaten bazaio eta haren dilatazioa ℇ neurtzen bada, irudian erakusten den diagrama lortzen da.
_1= Proportzionaltasun-muga _2 =Muga elastikoa 3 =Jario-muga behekoa 3’= Errendimenduaren goiko muga
Hasieran dilatazioa oso txikia da eta tentsioarekiko proportzionala, Hooke-ren legeak eskatzen duen bezala. Tentsio jakin batetik aurrera proportzionaltasuna eten egiten da eta dilatazioa azkarrago hazten da. Proportzionaltasun-muga horren kokapen zehatza zaila da zehazten. Neurketa zenbat eta zehatzagoa izan, orduan eta baxuagoa lortzen da. Material gehienetan δ=0-n kokatzen da, eta Hooke-ren legea orduan portaera elastikoaren lehen hurbilketa baino ez da, ℇ=ℇ (δ) funtzioaren Taylor serieko garapenaren lehen terminoa, koordenatu-jatorriaren inguruan. Hagaxka deskargatzen bada, ikusten da, tentsioa handiegia izan ez bada, deformazioa ere desagertu egiten dela Hooke-ren legearen arabera. Baina hori ere aldatzen da proportzionaltasun-mugatik gertu dagoen tentsio jakin bat gainditzen denean, hots, elastikotasun-muga; orduan, deformazio osoa zati elastiko (itzulgarria) eta ez-elastiko (iraunkorra) batek osatzen du. Elastikotasun-muga ere ezin da zehazki zehaztu; neurketaren zehaztasuna handiagoa den heinean, are beherago kokatzen da.
Hala ere, garrantzi tekniko handia duenez, material-erresistentziako ia kalkulu guztietan garrantzi-muga adierazten duelako, eta, aldi berean, lehen kalte iraunkorrak gertatzen diren muga delako, laginen azterketarako zorrotz definitzen da onartutako konbentzio baten bidez; hala, adibidez, 0,2% muga bezala, deformazio iraunkorra 0,2%-ra iristen den tentsioa adierazten da.
Elastikotasun-muga gainditu bezain laster, deformazioa bat-batean handitzen da eta begi hutsez antzeman daiteke; ia konstantea den tentsioarekin, hagaxka etengabe luzatzen da. Tentsio horri isurtze-muga deitzen zaio.
Materialak probatzeko makina hidraulikoetan, gainera, emariaren hasieraren ondoren tentsioaren jaitsiera nabarmenago edo apalago bat antzeman daiteke, grafikoan marra etenaz adierazten den bezala; orduan, maximoari etengabearen goiko muga esaten zaio, eta ondoren agertzen den emari-tentsio konstanteari beheko muga.
Dilatazio jakin bat lortzen denean, ia erabat ez-elastikoa dena, tentsioa berriro igotzen hasten da, materiala gogortu egiten da. Karga-eremu honetan hagaren sekzio zeharkakoa nabarmen txikitzen da (ez-elastiko) albo-kontrakzioaren ondorioz, eta tentsio eta deformazio diagrama-ren bilakaera aurrerantzean, batez ere, tentsioa kalkulatzean hagari eragiten dion P trakzio-indarra hasierako Fo sekzioarekin ala une horretako F sekzioarekin zatitzen denaren araberakoa da. Helburu teknikoetarako interesgarria den tentsioa P/F da. Tentsio honek maximo bat zeharkatzen du, materialaren erresistentzia deritzona, eta maximo hori gainditzean, hagak leku batean asko estutu eta hausten da. “Benetako tentsioa” P/F hausturaraino igotzen da.
Beste metalen portaera, ordea, hemen deskribatutakotik asko aldentzen da. Isuria askotan ez da nabarmena, eta gogortzea elastikotasun-muga gainditu eta berehala hasten da.
Material hauskorretan (harria, beira, hormigoia) deformazio ez-elastikoak oro har txikiak dira, eta luzapen txiki batean bertan haustura gertatzen da. Materialak haustura arte jasaten duen luzapen osoa haren harikortasunaren neurria da (kontrakoa: hauskortasuna), eta altzairurako zehazki agintzen da baldintza teknikoetan. Hala ere, hausturaren aurretik zuzenean deformazio gehiago sekzio estutuaren inguruetara kontzentratzen denez, hausturako luzapenaren balio desberdina lortzen da, neurtzeko luzeratzat hagaren zati handiagoa edo txikiagoa hartzen den arabera; beraz, emaitza zalantzarik gabeak eta elkarren artean konparagarriak lortzeko, aurrez konbentzio jakin bat hartu behar da. Hausturako luzapena, oro har, honela neurtzen da: diametroa d duen barra biribil batean, saiakuntza egin aurretik, neurtzeko luzera l = 10 d markatzen da eta haren luzapenetik ∆l hausturako luzapena kalkulatzen da, ℇSl= ∆1/1.
Sekzio desberdineko hagak aztertu behar badira, neurketa-luzera sekzio gurutzatuaren azalera bera duen hagatxo zilindriko zirkularraren diametroaren arabera zehazten da.