VEIKSNIAI, ESANT STATINEI APKROVAI
Medžiagos deformacija veikiant įtempimui yra labai sudėtingas reiškinys, todėl norint jį suprasti, jį reikia supaprastinti įvairiais požiūriais. Vienas iš šių supaprastinimų yra prielaida, kad apkrovos dedamos palaipsniui, kaip, pavyzdžiui, daroma su bandiniais atliekant tempimo ir gniuždymo bandymus.
Jei plieninis strypas, tempiamas apkrova, veikiamas palaipsniui didėjančios apkrovos ir matuojama jo dilatacija ℇ, gaunama paveiksle pavaizduota diagrama.
_1= Proporcingumo riba _2 =Elastingumo riba 3 =Apatinė takumo riba 3’= Viršutinė takumo riba
Iš pradžių dilatacija yra labai maža ir proporcinga įtempiui, kaip to reikalauja Hooke’o dėsnis. Nuo tam tikro įtempio proporcingumas baigiasi ir dilatacija didėja greičiau. Tikslią šios proporcingumo ribos padėtį sunku nustatyti. Kuo matavimas tikslesnis, tuo ji gaunama žemesnė. Daugumai medžiagų ji yra ties δ=0, ir Hooke’o dėsnis tuomet tėra tik pirmas priartėjimas elastiniam elgesiui, pirmasis Tėjloro eilutės funkcijos ℇ=ℇ (δ) narys koordinačių pradžios aplinkoje. Jei strypas nuimamas nuo apkrovos, pastebima, kad, kai įtempimas nebuvo per didelis, pagal Hooke’o dėsnį išnyksta ir deformacija. Tačiau ir tai keičiasi, kai viršijama tam tikra įtempio riba, esanti netoli proporcingumo ribos, vadinamosios tamprumo ribos; tuomet bendroji deformacija susideda iš elastingos (grįžtamosios) ir neelastingos (nuolatinės) dalies. Net ir tamprumo riba negali būti tiksliai nustatyta – ji tuo mažesnė, kuo didesnis matavimo tikslumas.
Tačiau, kadangi ji turi didelę techninę reikšmę, nes yra riba, svarbi beveik visuose medžiagų atsparumo skaičiavimuose, ir kartu riba, kurioje atsiranda pirmieji nuolatiniai pažeidimai, bandant pavyzdžius ji griežtai apibrėžiama kokia nors priimta konvencija, todėl, pvz., kaip 0,2% riba žymima tokia įtampa, kuriai esant nuolatinė dilatacija pasiekia 0,2%.
Vos tik viršijus elastingumo ribą, deformacija staigiai didėja ir gali būti pastebima plika akimi; esant beveik pastoviam įtempiui strypas nuolat ilgėja. Šis įtempis vadinamas takumo riba.
Naudojant hidraulines medžiagų bandymo mašinas, po tekėjimo pradžios dar galima pastebėti daugiau ar mažiau ryškų įtempio kritimą, kaip parodyta grafike punktyrine kreive; tada maksimumas vadinamas viršutine takumo riba, o po to atsirandantis pastovus takumo įtempis apatine takumo riba.
Pasiekus tam tikrą deformaciją, kuri yra beveik visiškai neelastinga, įtempimas vėl pradeda didėti, medžiaga kietėja. Šioje apkrovos srityje dėl (neelastingo) šoninio susitraukimo pastebimai sumažėja strypo skerspjūvis, o tolesnė įtempių ir deformacijų diagramos eiga pirmiausia priklauso nuo to, ar skaičiuojant įtempimą tempiamoji jėga P, veikianti strypą, dalijama iš pradinio skerspjūvio Fo, ar iš momentinio skerspjūvio F. Techniniu požiūriu svarbus yra įtempimas P/F. Šis įtempimas pasiekia maksimumą, vadinamą medžiagos stipriu, ir kai šis maksimumas praeina, strypas vienoje vietoje smarkiai susiaurėja ir plyšta. „Tikrasis įtempimas“ P/F didėja iki suirimo.
Kitų metalų elgsena daugeliu atžvilgių skiriasi nuo čia aprašytos. Takumas dažnai nėra ryškus, o stiprėjimas prasideda iš karto po tamprumo ribos viršijimo.
Trapiosioms medžiagoms (akmeniui, stiklui, betonui) neelastinės deformacijos apskritai yra mažos, ir jau esant nedidelei deformacijai įvyksta lūžis. Bendra deformacija, kurią medžiaga patiria iki lūžio, yra medžiagos tąsumo (priešingai: trapumo) matas, ir plienui ji tiksliai nustatoma techninėse sąlygose. Tačiau kadangi prieš pat lūžį tolesnė deformacija koncentruojasi susiaurėjusio skerspjūvio srityje, gaunama skirtinga deformacijos lūžio metu reikšmė, priklausomai nuo to, ar matavimo ilgiui imama didesnė ar mažesnė strypo dalis, todėl norint gauti vienareikšmius ir tarpusavyje palyginamus rezultatus iš anksto turi būti priimta tam tikra konvencija. Deformacija lūžio metu paprastai matuojama taip, kad ant apvaliojo strypo, kurio skersmuo d prieš bandymą, pažymimas matavimo ilgis l = 10 d, o iš jo pailgėjimo ∆l apskaičiuojama deformacija lūžio metu ℇSl= ∆1/1.
Jei reikia tirti kitokio skerspjūvio strypus, matavimo ilgis nustatomas pagal apskrito cilindrinio strypo, kurio skerspjūvio plotas toks pat, skersmenį.