ERSCHEINUNGEN BEI STATESCHER BELAASCHTUNG
D’Deformatioun vum Material ënner dem Afloss vun der Spannunge ass eng ganz komplizéiert Erscheinung, sou datt et op verschidde Weeër vereinfacht muss ginn, fir verstanen ze kënne ginn. Eng vun dëse Vereinfachungen ass d’Viraussetzung, datt d’Belaaschtungen no an no ugeluecht ginn, wéi dat z. B. bei Proben am Zuch- a Drockversuch gemaach gëtt.
Wann e Stolstaang, deen op Zuch belaascht ass, enger Belaaschtung ausgesat gëtt, déi progressiv zouhëlt, an seng Dilatatioun ℇ gemooss gëtt, kritt een den Diagramm, deen op der Figur gewisen ass.
_1= Proportionalitéitsgrenz _2 =Grenz vun der Elastizitéit 3 =Ënnescht Flossgrenz 3’= iewescht Flossgrenz
Am Ufank ass d’Dilatatioun ganz kleng a proportionell zur Spannung, esou wéi et dem Hooke sengem Gesetz entsprécht. Ab engem bestëmmte Spannungswäert hält d’Proportionalitéit op an d’Dilatatioun wiisst méi séier. Déi genee Lag vun dëser Proportionalitéitsgrenz léisst sech schwéier bestëmmen. Wat d’Mooss méi genee ass, ëmsou méi niddreg gëtt se festgestallt. Fir déi meescht Materialien läit se bei δ=0, an dem Hooke seng Gesetz stellt dann nëmmen eng éischt Approximatioun vum elastesche Verhalen duer, den éischte Member vun der Entwécklung an der Taylor-Rei vun der Funktioun ℇ=ℇ (δ) an der Géigend vum Koordinateursprong. Wann de Staang entlaascht gëtt, gëtt festgestallt, datt, wann d’Spannung net ze grouss war, och d’Deformatioun am Aklang mam Hooke sengem Gesetz verschwënnt. Mee och dat ännert sech, wann eng bestëmmte Spannung iwwerschratt gëtt, déi no un der Proportionalitéitsgrenz läit, der sougenannter Elastizitéitsgrenz; dann besteet d’Gesamtdeformatioun aus engem elasteschen (réckgängege) an engem netelasteschen (permanente) Deel. Och d’Elastizitéitsgrenz kann net genee bestëmmt ginn; si läit ëm esou méi déif, je méi grouss d’Miessgenauegkeet ass.
Allerdéngs, well si eng grouss technesch Bedeitung huet, well si d’Grenz vun der Wichtegkeet bei bal all Berechnungen an der Materialresistenz duerstellt an gläichzäiteg d’Grenz ass, op där déi éischt dauerhaft Schied entstinn, gëtt si fir d’Untersuchung vu Proben duerch eng ugeholl Konventioun präzis definéiert, sou datt z. B. als Grenz 0,2% déi Spann uginn gëtt, bei där déi dauerhaft Dilatatioun 0,2% erreecht.
Direkt nom Iwwerschreiden vun der Elastizitéitsgrenz klëmmt d’Deformatioun séier an ass mat bloussem A ze erkennen; bei bal konstantem Spannungszoustand verlängert sech de Staang onënnerbrach. Dës Spannung gëtt Flossgrenz genannt.
Bei hydraulesche Maschinne fir Materialprüfung kann een zousätzlech nom Ufank vum Fléissen e méi oder manner ausgedréckte Spannungsfall observéieren, wéi am Diagramm duerch déi gestrichelt Kéier uginn; dann nennt een dat Maximum déi iewescht Fléissgrenz, an déi dono optriedend konstant Fléissspannungsstärk déi ënnescht Fléissgrenz.
Soubal eng bestëmmte Dehnung erreecht ass, déi bal komplett net-elastesch ass, fänkt d’Spannung erëm un ze klammen, de Material versteift. An dësem Belaaschtungsberäich kënnt et zu enger markanter Verréngerung vum Querschnëtt vun der Staang duerch (net-elastesch) lateral Kontraktioun, an de weidere Verlaf vum Spannungs- a Verformungsdiagramm hänkt an éischter Linn dovun of, ob bei der Spannungsberechnung d’Zuchkraaft P, déi op d’Staang wierkt, duerch de urspréngleche Querschnëtt Fo oder duerch de momentane Querschnëtt F gedeelt gëtt. Fir technesch Zwecker ass d’Spannung P/F interessant. Dës Spannung erreecht e Maximum, deen als Materialstäerkt bezeechent gëtt, an nodeems dee Maximum iwwerschratt ass, schmëlzt d’Staang op enger Plaz staark zesummen an zerräisst. „Déi reell Spannung“ P/F klëmmt bis zum Broch.
D’Verhale vun anere Metaller ënnerscheet sech a ville Fäll vum hei Beschriwwenen. D’Fléissen ass dacks net ausgepräägt, an d’Verhärtung fänkt direkt no der Iwwerschreidung vun der Elastizitéitsgrenz un.
Bei spréckege Materialien (Steen, Glas, Beton) sinn déi net-elastescht Deformatiounen am Allgemengen kleng, a scho bei enger klenger Verlängerung kënnt et zum Broch. D’Gesamtverlängerung, déi e Material bis zum Broch erdréit, ass e Mooss fir d’Däitlechkeet vun der Verlaangbarkeet (am Géigesaz: Sprödheet) vum Material, an si gëtt fir Stol an den technesche Spezifikatioune genee virgeschriwwen. Well sech awer direkt virum Broch déi weider Deformatioun op d’Géigend vun der Plaz vum verengte Querschnëtt konzentréiert, ergëtt sech en ënnerschiddleche Wäert vun der Verlängerung beim Broch, jee nodeem ob fir d’Moosslängt e gréisseren oder méi klengen Deel vun der Staang geholl gëtt; fir eenzegaarteg a géigesäiteg vergläichbar Resultater z’erreechen, muss dofir am Viraus eng bestëmmt Konventioun ugeholl ginn. D’Verlängerung beim Broch gëtt an der Reegel esou gemooss, datt op enger ronner Staang mam Duerchmiesser d virum Test d’Moosslängt l = 10 d markéiert gëtt an aus hirer Verlängerung ∆l d’Verlängerung beim Broch ℇSl = ∆1/1 berechent gëtt.
Wann et néideg ass, Staangen mat engem anere Querschnëtt z’ënnersichen, gëtt d’Miesslängt no dem Duerchmiesser vun enger ronne zylindrescher Staang festgeluecht, déi déiselwecht Querschnittsfläch huet.