FENOMENET NË NGARKESË STATIKE
Deformimi i materialit nën ndikimin e tensionit është një dukuri shumë e ndërlikuar, prandaj duhet të thjeshtohet në drejtime të ndryshme për t’u kuptuar. Një nga këto thjeshtime është supozimi se ngarkesat vendosen gradualisht, siç bëhet p.sh. me mostrat gjatë provës së tërheqjes dhe shtypjes.
Nëse një shufër çeliku e ngarkuar në tërheqje i nënshtrohet një ngarkese që rritet gradualisht dhe matet dilatacioni ℇ i saj, merret diagrami i paraqitur në figurë.
_1= Kufiri i proporcionalitetit _2 =Kufiri i elasticitetit 3 =Kufiri i poshtëm i rrjedhshmërisë 3’= Kufiri i sipërm i rrjedhjes
Në fillim dilatacioni është shumë i vogël dhe proporcional me sforcimin, ashtu siç kërkon ligji i Hooke-it. Duke filluar nga një sforcim i caktuar, proporcionaliteti pushon dhe dilatacioni rritet më shpejt. Pozicioni i saktë i kësaj kufije proporcionaliteti vështirë se mund të përcaktohet. Sa më i saktë të jetë matja, aq më e ulët del ajo. Për shumicën e materialeve ajo ndodhet në δ=0, dhe ligji i Hooke-it paraqet atëherë vetëm përafrimin e parë të sjelljes elastike, anëtarin e parë të zhvillimit në vargun Taylor të funksionit ℇ=ℇ (δ) në afërsi të origjinës së koordinatave. Nëse shufra shkarkohet, vihet re se, kur tensioni nuk ka qenë tepër i madh, zhduket edhe deformimi në përputhje me ligjin e Hukut. Por edhe kjo ndryshon nëse tejkalohet një tension i caktuar që qëndron afër kufirit të proporcionalitetit, i ashtuquajturi kufiri i elasticitetit; atëherë deformimi i përgjithshëm përbëhet nga pjesa elastike (e kthyeshme) dhe pjesa joelastike (e përhershme). As kufiri i elasticitetit nuk mund të përcaktohet saktësisht, ai gjendet aq më poshtë sa më e madhe të jetë saktësia e matjes.
Megjithatë, meqë ajo ka një rëndësi të madhe teknike, sepse përbën kufirin e rëndësisë në pothuajse të gjitha llogaritjet në rezistencën e materialeve, dhe njëkohësisht edhe kufirin ku shfaqen dëmtimet e para të përhershme, për shqyrtimin e mostrave ajo përkufizohet rreptësisht me një konvencion të pranuar, prandaj, p.sh., si kufi 0,2% shënohet ai tension në të cilin. dilatacioni i përhershëm arrin 0,2%.
Menjëherë pas tejkalimit të kufirit të elasticitetit deformimi rritet me shpejtësi dhe mund të vërehet me sy të lirë; nën një tension pothuajse konstant, shufra zgjatet vazhdimisht. Ky tension quhet kufiri i rrjedhjes.
Te makinat hidraulike për provimin e materialeve mund të vërehet gjithashtu pas fillimit të rrjedhjes një rënie më ose më pak e theksuar e tensionit, siç tregohet në grafik me vijë të ndërprerë; atëherë maksimumi quhet kufiri i sipërm i rrjedhjes, ndërsa tensioni konstant i rrjedhjes që pason më pas është kufiri i poshtëm i rrjedhjes.
Pasi të arrihet një zgjatje e caktuar, e cila është pothuajse plotësisht joelastike, sforcimi fillon përsëri të rritet, materiali ngurtësohet. Në këtë zonë të ngarkesës ndodh një zvogëlim i dukshëm i prerjes tërthore të shufrës për shkak të kontraksionit anësor (joelastik), dhe ecuria e mëtejshme e diagramit të sforcimeve dhe deformimeve varet kryesisht nga ajo nëse gjatë llogaritjes së sforcimit forca tërheqëse P që vepron mbi shufrën pjesëtohet me prerjen fillestare Fo apo me prerjen e çastit F. Për qëllime teknike është me interes sforcimi P/F. Ky sforcim kalon nëpër një maksimum, që quhet qëndrueshmëria e materialit, dhe kur ky maksimum kalohet, shufra ngushtohet shumë në një vend dhe çahet. „Sforcimi i vërtetë“ P/F rritet deri në thyerje.
Sjellja e metaleve të tjera në shumë raste devijon nga ajo e përshkruar këtu. Rrjedhja shpesh nuk është e theksuar, ndërsa forcimi fillon menjëherë pas kapërcimit të kufirit elastik.
Te materialet e brishta (guri, qelqi, betoni) deformimet joelastike janë përgjithësisht të vogla dhe tashmë me një zgjatje të vogël ndodh thyerja. Zgjatja e përgjithshme që materiali pëson deri në thyerje është masë e zgjatshmërisë (e kundërta: brishtësia) së materialit dhe për çelikun ajo përcaktohet saktësisht në kushtet teknike. Megjithatë, siç deformimi i mëtejshëm menjëherë para thyerjes përqendrohet në zonën e seksionit të ngushtuar, merret një vlerë e ndryshme e zgjatjes në thyerje, sipas asaj nëse për gjatësinë matëse merret një pjesë më e madhe ose më e vogël e shufrës, prandaj për të marrë rezultate të njëkuptimta dhe të krahasueshme ndërmjet tyre duhet paraprakisht të miratohet një konventë e caktuar. Zgjatja në thyerje zakonisht matet kështu që në një shufër të rrumbullakët me diametër d, para provës shënohet gjatësia matëse l = 10 d dhe nga zgjatja e saj ∆l llogaritet zgjatja në thyerje ℇSl= ∆1/1.
Nëse është e nevojshme të testohen shufra me prerje tjetër, gjatësia matëse përcaktohet sipas diametrit të shufrës cilindrike rrethore që ka të njëjtën sipërfaqe të prerjes tërthore.