Co je tahový stres?

Tahové napětí nastává, když je materiál vystaven tažné nebo napínací síle. Stres je definován jako síla aplikovaná na průřezovou plochu, s typickými jednotkami libry na čtvereční palec (psi) nebo Newtony na metr čtvereční, také známý jako pascal (Pa). Druh napětí, kterému je materiál vystaven, bude záviset na způsobu působení síly. Tři základní typy napětí jsou tahová, tlaková a smyková. Pochopení tahového napětí je důležité při výběru materiálů pro strojírenství a konstrukční aplikace.

Rozměry namáhaného předmětu se změní v důsledku napětí nebo deformace, ke které dochází při působení síly. Materiál, který je pod napětím, se prodlouží nebo natáhne, když zažije napětí. Materiál vystavený nízkému namáhání se po odstranění síly vrátí do svých původních rozměrů. Při vysokém namáhání se materiál nemusí vrátit do původního stavu, když je síla odstraněna a dojde k trvalé deformaci. Vztah mezi aplikovaným napětím a odpovídajícím napětím může být použit k predikci chování materiálu, když je vystaveno tahovému namáhání.

K dispozici je zkušební zařízení, které dokáže přesně měřit napětí a deformace, které materiál zažívá, a generovat křivku napětí-deformace . Křivka napětí-napětí obvykle poskytuje pochopení toho, jak se bude materiál chovat, když je vystaven působení tahové síly, a určuje maximální přípustné napětí před trvalým přetvořením a konečným selháním. K měření napětí v tahu se na zkušební vzorek působí postupně se zvyšující silou a měří se a zaznamenává se síla potřebná k protažení a nakonec k přetržení vzorku. Materiály, které jsou vystaveny tahovému namáhání a vykazují před deformací velké deformace, se považují za materiály s vysokou elasticitou .

Maximální napětí v tahu, které materiál vydrží před jeho selháním, se nazývá pevnost v tahu nebo konečná pevnost v tahu . Hodnota meze pevnosti v tahu se u různých materiálů velmi liší. Měkké, kujné materiály - jako je mnoho plastů, gumy a kovů - jsou považovány za elastické a před úplným selháním se významně deformují. Tvrdé a křehké materiály, jako je beton a sklo, budou mít malou nebo žádnou deformaci, než dojde k úplnému selhání. Konečná pevnost v tahu pro mnoho různých typů kovů, dřeva, skla, gumy, keramiky, betonu a plastů je snadno dostupná v různých referenčních příručkách pro vlastnosti materiálů.